Индекс преламања — разлика између измена

[[Слика:Refraktion.jpeg|десно|мини|Светлост се прелама при преласку из једне средине у другу што се квантитативно описује индексом преламања. Стрелице показију правац упадног и преломљеног зрака док тамне пруге показују правац таласног фронта.]]

[[Слика:Prism_rainbow_schema.png|десно|мини|Призма разлаже белу светлост у спектар јер свака таласна дужина има мало различити индекс преламања па се свака 'боја' прелама под сопственим углом.]]

 

Индекс преламања зависи од таласне дужине (фреквенције) светлости што се експериментално испољава у појави [[спектар|спектра]] када се зрак полихроматске (беле) светлости пропусти кроз призму.

Индекс преламања има много дубље значење поготову што може да се повеже са другим особинама материјала и сагласно томе може се дефинисати на више начина.

 

 

<center><math>n = \frac{c_0}{c}</math></center>

<center><math> n=\sqrt{\epsilon_r\mu_r}</math></center>

 

[[Фазна брзина]] представља брзину којом се креће врх [[талас]]а, дакле, брзину којом се креће фаза таласа. [[Групна брзина]] је брзина којом путује обвојница таласа.

 

Смањење фазне брзине може се објаснити и класичном сликом на микроскопској скали. Променљиво [[електрично поље]] ЕМ таласа наводи на додатне осцилације наелектрисања у материјалу што се због њихове мале масе, углавном односи на [[електрон]]е. Дакле, свеприсутни електрони (из атома и молекула од којих је сачињен материјал) осцилују под утицајем ЕМ таласа али због постојећих привлачних сила између електрона и атомских језгара, које се супротстављају поремећају, осцилације малко касне у односу на осцилације ЕМ таласа. Свако наелектрисање приликом промене брзине емитује сопствено зрачење, па тако и електрони који осцилују под утицајем ЕМ таласа. То зрачење има исту фреквенцију као и побудни ЕМ таласи, али мало касни у фази за ЕМ таласима. Макроскопска сума свих елементарних извора је нови ЕМ талас са истом фреквенцијом као и побудни али са нешто мањом таласном дужином. Дакле, до успоравања фазе долази због смањења таласне дужине ЕМ зрачења приликом проласка кроз материју, које је пак изазвано отпором који пружају електрони у материјалу принудним осцилацијама. Укупан ефекат је да се уместо првобитног ЕМ таласа чија енергија је утрошена на принудне осцилације електрона, кроз материјал простире талас исте фреквенције, али нешто мање таласне дужине. Међутим, нови микроскопски извори зрачења могу нешто енергије да емитују и у другим правцима што се експериментално испољава као распршење светлости (видети [[расејање светлости]].

 

 

Недавна истраживања са микроталасима су показала постојање [[негативни индекс преламања|негативног индекса преламања]] што се може догодити ако су и ''ε'' и ''μ'' ''истовремено'' негативни. Таква појава није очекивана у природи, али се може постићи у такозваним [[метаматеријал]]има и пружа могућност конструкције савршених сочива и других егзотичних појава попут обрнутог Снеловог закона.

==Дисперзија и апсорпција==

 

 

<center><math>\tilde{n}=n-i\kappa</math></center>

Због фреквентне зависности неопходно је навести вакуумску таласну дужину ЕМ таласа којима је индекс преламања мерен. Обично се мерења врше на неколико добро дефинисаних спектралних линија. На пример, ''n''_D је индекс преламања на [[Фраунхоферове линије|Фрауенхоферовој]] "D" линији, центру жутог [[натријум]]овог дублета таласне дужине 589,29 [[нанометар|nm]].

 

 

<!--The [[Sellmeier equation]] is an empirical formula that works well in describing dispersion, and Sellmeier coefficients are often quoted instead of the refractive index in tables. For some representative refractive indices at different wavelengths, see [[list of indices of refraction]].-->

 

==Види још==

* [[Селмајерова једначина]]

* [[Тотална рефлексија]]