Refraktivindeksen

Refraktivindeksen er en dimensjonsfri størrelse som beskriver hvor raskt lys beveger seg i et medium sammenlignet med vakuum. Den angir forholdet mellom lysfarten i vakuum og lysfarten i mediet, og brukes til å forklare hvordan lys brytes ved grenseflater mellom materialer.

Snells lov beskriver hvordan lys bøyes når det går fra et medium til et annet. For to medier med refraktive-indekser n1 og n2 må forholdet mellom sinusene av innfallsvinkelen og brytningsvinkelen være lik n1/n2. Dette brytningsfenomenet ligger til grunn for linser, optiske kontaktlinser og andre optiske komponenter.

Dispersion betyr at refraktivindeksen avhenger av bølgelengden. Ultrafine variasjoner i n med bølgelengden gjør at ulike farger brytes i litt forskjellige vinkler. Vanlige modeller for å beskrive dette inkluderer Cauchy- og Sellmeier-ligningene. Dispersion er viktig for fargesortering i prismer og korrigering av kromatisk aberrasjon i optiske systemer.

I tillegg kan refraktivindeksen være kompleks. Den reelle delen beskriver brytning, mens den imaginære delen, eller extinction-koeffisienten, beskriver absorpsjon og demping av lys i mediet. En kompleks refraktivindeks brukes i materialer der lys blir dempet under vandringen.

Måling av refraktivindeksen skjer med refraktometri, prismemetoder, interferometri eller ellipsometri. Verdiene varierer mellom materialer: gasser nær 1, vann omtrent 1,33, og mange faste stoffer mellom 1,4 og 2,0. Refraktivindeksen påvirker optisk design, fotonikk, fiberoptikk og kromatisk korrigering i bildebehandling. Temperatur, trykk og sammensetning kan endre den tilsvarende verdien.