Индекс преламања
мерна јединица / From Wikipedia, the free encyclopedia
Индекс преламања материјала је број који показује колико пута је брзина светлости у некој средини мања од брзине у вакууму. Преламање је најочигледнија манифестација промене брзине светлости (електромагнетног (ЕМ) зрачења) при преласку из једне средине у другу. Индекс преламања зависи од таласне дужине (фреквенције) светлости што се експериментално испољава у појави спектра када се зрак полихроматске (беле) светлости пропусти кроз призму. Индекс преламања је важна особина материјала и зато се брижљиво мери (рефрактометром) и табулира.
Индекс преламања одређује колико је путања светлости савијена или преломљена при уласку у материјал. Ово је описано Снеловим законом преламања, n1 sin θ1 = n2 sin θ2, где су θ1 и θ2 упадни и преламајући угао зрака који прелази границу између две средине са индексима преламања n1 и n2. Индекси преламања такође одређују количину светлости која се рефлектује када дође до интерфејса, као и критични угао за укупну унутрашњу рефлексију, њихов интензитет (Фреснелове једначине) и Брустеров угао.[1]
Индекс преламања се може посматрати као фактор за који се брзина и таласна дужина зрачења смањују у односу на њихове вакуумске вредности: брзина светлости у медијуму је v = c/n, а сходно томе и таласна дужина у том медијуму је λ = λ0/n, где је λ0 таласна дужина те светлости у вакууму. Ово имплицира да вакуум има индекс преламања 1 и претпоставља да на фреквенцију (f = v/λ) таласа не утиче индекс преламања.
Индекс преламања може варирати у зависности од таласне дужине. Ово узрокује да се бела светлост дели на саставне боје када се прелама. Ово се зове дисперзија. Овај ефекат се може посматрати у призмама и дугама, и као хроматска аберација у сочивима. Ширење светлости у апсорбујућим материјалима може се описати коришћењем индекса преламања комплексне вредности.[2] Имагинарни део тада управља слабљењем, док реални део узима у обзир преламање. За већину материјала индекс преламања се мења са таласном дужином за неколико процената у видљивом спектру. Ипак, индекси преламања за материјале се обично извештавају коришћењем једне вредности за n, која се обично мери на 633 nm.
Концепт индекса преламања примењује се на цео електромагнетни спектар, од рендгенских зрака до радио таласа. Такође се може применити на таласне појаве као што је звук. У овом случају се користи брзина звука уместо брзине светлости и мора се изабрати референтни медијум који није вакуум.[3]