Lomni količnik
From Wikipedia, the free encyclopedia
Lomni količnik (ali redko refrakcijski/refraktivni indeks, običajna oznaka n) je v optiki razmerje med hitrostjo elektromagnetnega valovanja v praznem prostoru in fazno hitrostjo elektromagnetnega valovanja v snovi .
Lomni količnik je brezrazsežna količina. Največkrat se uporablja pri svetlobi z vakuumom kot referenčno snovjo. Nekdaj je bila referenčna snov na standardnem tlaku in temperaturi. Za svetlobo velja:
kjer sta εr relativna dielektričnost in μr relativna magnetna permeabilnost.
Lomni količnik pove kako se npr. hitrost svetlobe (ali drugega valovanja kot je zvok ipd) zmanjša v snovi. Lomni količnik tipičnega mineralnega stekla je na primer 1,5, kar pomeni, da svetloba v steklu potuje za faktor 1/1,5 = 0,67 počasneje kot svetloba v praznem prostoru. Dve lastnosti stekla in drugi prosojnih snovi sta neposredno povezani z lomnim količnikom. Svetlobni žarki pri prehodu iz zraka v snov spremenijo smer, se lomijo, kar izkoriščajo leče. Svetloba se delno odbije od površin, katerih lomni količnih je različen od lomnega količnika okolice.
Za večino snovi je μr pri optičnih frekvencah zelo blizu 1, tako da je lomni količnik približno:
Običajna napačna predstava je da je lomni količnik vedno večji od 1. Pri rentgenskih žarkih je lomni količnik manjši od 1, kar je v praksi zelo uporabno zaradi učinkovitih zrcal za rentgenske žarke na podlagi popolnega zunanjega odboja.[1]
S fazno hitrostjo se giblje valovno čelo. Fazna hitrost je hitrost s katero se giblje faza valovne poteze. Skupinska hitrost je hitrost, s katero potuje ovojnica valovne poteze (skupine valov pri potujočem valovanju z disperzijo), kar pomeni velikost odmika amplitude valovne poteze. Če pri gibanju valovna poteza ni preveč popačena, skupinska hitrost predstavlja hitrost prenosa informacij (in energije), ki jih lahko prenaša valovanje, na primer hitrost pri kateri potuje svetlobni pulz po otičnem vlaknu.