Refractieeffecten

Refractieeffecten zijn verschijnselen die ontstaan wanneer licht van de ene naar de andere optische media overgaat en daardoor van richting verandert door de verschillende optische eigenschappen van de media. De richtingverandering wordt gemoeteerd door de wet van Snell: n1 sin(theta1) = n2 sin(theta2), waarbij theta1 en theta2 de hoeken met de normaal aan het grensvlak zijn en n1 en n2 de refractieve indices van de media. Door deze buiging kan lichtstraling worden afgebogen, gecoördineerd of vergroot.

Een veelvoorkomend gevolg is dispersie: de refractieve index hangt af van de golflengte van het licht, waardoor verschillende kleuren in een kromme of prisma uiteen kunnen lopen. Dit leidt tot chromatische aberratie in lenzen en tot kleurrijke verschijnselen zoals een regenboog. Ook in kunststof en glas kunnen prismatische effecten voorkomen, wat in optische instrumenten en fotografische objectieven wordt benut of beperkt.

Andere belangrijke verschijningsvormen zijn atmosferische refractie, die de waargenomen positie van voorwerpen en hemellichamen kan verplaatsen, vooral bij schemering of nabij de horizon. Dit veroorzaakt bijvoorbeeld spiegels of mirages. In materialen met anisotropie of kristallen kan dubbele refractie optreden (birefringentie), wat in kristalglas of optische elementen merkbaar is. Praktische toepassingen omvatten brillen, camera- en telescope lenzen, prismatische beamers en vooral glasvezeltechnologie, waar total internal reflection en gecontroleerde buiging van licht mogelijk worden gemaakt.

De mate en aard van refractieffecten hangen af van de golflengte, de invalshoek, de druk en temperatuur van de media, en de samenstelling van het materiaal; deze factoren bepalen de verdeling van het licht en de kwaliteit van beelden en signalen in diverse systemen.