Refraktäritet

Refraktäritet är ett begrepp som beskriver hur mycket ljuset böjs när det passerar gränsen mellan två medier. I optik används ofta refraktivt index, n, för att ange hur ljuset bromsas i materialet i förhållande till vakuum (ljusets hastighet i mediet är v = c/n). När ljuset går från ett medium med index n1 till ett annat med index n2 följer Snells lag: n1 sin θ1 = n2 sin θ2. Den relativa refraktiviteten mellan två medier avgör hur mycket riktningen ändras vid gränsen. I praktiken används ofta n relativt till luft, så n närmast är refracktiva indexet för det material som studeras.

Refraktivt index är färgberoende genom dispersion: olika våglängder har olika n. Det flesta material visar högre refraktäritet för mörkare färger, vilket gör att vitt ljus bryts olika mycket och därmed kan färger separeras i t.ex. prismor. För att jämföra material används ofta mått som Abbe-nummer eller andra dispersionstal.

Mätning av refraktäritet sker främst med refraktometer (t. ex. Abbe-refraktometer), prismmetoder eller spektrala tekniker som mäter n vid olika våglängder. Vid fasta prover används även ellipsometri. Temperatur, tryck och kristallorientering påverkar refraktäritet; vissa material är anisotropa och uppvisar olika refraktäritet längs olika riktningar (birefringens).

Användningsområden inkluderar design av linser och optiska komponenter, fiberoptik, kvalitetskontroll av material och bildteknik. Inom biomedicin och livsvetenskaper påverkar refraktäritet optisk avbildning av vävnader och prover. Sammanfattningsvis beskriver refraktäritet hur starkt ljus böjs vid gränser och är en grundläggande egenskap i optik.