refrakciót

Refrakció az a jelenség, amikor a fény vagy más elektromágneses sugárzás útja megváltozik, amikor két különböző optikai közeg határán halad át. Az irányváltozás oka a közegenkénti fénysebesség- és indexkülönbség.

Az irányváltozás leírására a Snellius–Descartes törvény szolgál: n1 sinθ1 = n2 sinθ2, ahol θ1 a beesési, θ2 a refrakciós szög, és n1, n2 az érintett közegek refraktív indexei. A fény sebessége a közegben v = c/n, tehát a belépés után a sugár sebessége és iránya is megváltozik.

A refrakció hullámhossztól függ: a különböző hullámhosszakra különböző indexek jutnak, ami fehér fény prizmán vagy lencséken való átvezetése esetén színes szétszóródást okoz. Ezt dispersionnek nevezzük.

Különleges eset a teljes belső visszaverődés: ha a fény a nagyobb indexű közegből a kisebbbe halad, és a beesési szög meghaladja a kritikus szöget, a fény teljes belső visszaverődést mutat.

Alkalmazások közé tartozik a lencsék és prizmák tervezése, optikai rostok és kommunikációs rendszerek, lézeres és mérnöki optikai eszközök, valamint refraktométerek, amelyek a minták refraktív mutatóját mérik.

A refraktív index nem állandó: függ a hullámhossztól, a hőmérséklettől és egyes anyagoknál elnyelés miatt komplex formában is leírható, ahol a n = n' − i k kifejezés a valós rész és az elnyelés.

A jelenséget először részben leírták a 17. században, és a Snellius által formalizált törvényt a későbbi optika-fejlődésben széles körben alkalmazták.