refraktiokertoimesta

Refraktiokerroin, joka tunnetaan myös nimellä taitekerroin, on fysikaalinen suure, joka kuvaa, kuinka paljon valonsäde taipuu siirtyessään yhdestä optisesta väliaineesta toiseen. Se on väliaineen optisten ominaisuuksien mitta. Refraktiokerroin määritellään suhteena valon nopeuteen tyhjiössä ja valon nopeuteen kyseisessä väliaineessa.

Matemaattisesti refraktiokerroin 'n' voidaan esittää kaavalla n = c/v, missä 'c' on valon nopeus tyhjiössä ja 'v' on valon nopeus väliaineessa. Koska valo etenee tyhjiössä nopeimmin, kaikki väliaineet, joilla on refraktiokerroin suurempi kuin 1, hidastavat valoa. Tyhjiön refraktiokerroin on määritelmän mukaan tasan 1.

Tämän taittumisen ilmiön selittää Snellin laki, joka yhdistää kahden väliaineen refraktiokertoimet ja tulokulman sekä taittumiskulman. Kun valo kohtaa rajapinnan kahden eri refraktiokertoimen omaavan väliaineen välillä, se taipuu. Jos valo siirtyy optisesti tiheämmästä väliaineesta (suurempi refraktiokerroin) optisesti harvempaan (pienempi refraktiokerroin), se taipuu poispäin normaalista. Vastaavasti, jos valo siirtyy harvemmasta tiheämpään, se taipuu kohti normaalia.

Refraktiokerroin on aallonpituussidonnainen, mikä tarkoittaa, että eri aallonpituudet (eri värit) taittuvat hieman eri kulmissa. Tämä ilmiö tunnetaan dispersiiona ja se on vastuussa esimerkiksi sateenkaarien muodostumisesta. Refraktiokerroin on keskeinen käsite optiikassa ja sitä käytetään linssien, prismioiden ja muiden optisten laitteiden suunnittelussa. Sillä on myös merkitystä esimerkiksi materiaalitekniikassa ja geologiassa.