Che cos'è l'indice di rifrazione?
Un indice di rifrazione è un valore numerico che indica il modo in cui la luce viaggerà attraverso una particolare sostanza in relazione al modo in cui viaggia attraverso il vuoto. In generale, l'indice è indicato come un valore decimale, ma si basa sulla velocità della luce in un vuoto divisa per la velocità della luce che viaggia attraverso un mezzo particolare, come vetro o acqua. Questi altri mezzi tendono a ridurre la velocità della luce e ad alterarne la direzione, quindi il numero risultante ha un valore maggiore di uno. L'indice di rifrazione per un dato materiale può essere diverso per diversi spettri di luce; pertanto un indice di solito indica anche il tipo di energia luminosa utilizzata.
Chiamato anche indice di rifrazione, l'indice di rifrazione di un materiale è indicato in relazione al vuoto. Quando le persone si riferiscono generalmente alla velocità della luce, circa 3x10 8 metri al secondo (m / s), ciò a cui di solito si riferiscono è la velocità della luce attraverso un vuoto. Questa velocità è una costante ed è lo standard rispetto al quale vengono confrontate altre velocità quando si tratta di luce e si determina l'indice di rifrazione per un particolare materiale.
L'indice di rifrazione indica la velocità della luce ridotta quando si viaggia attraverso un mezzo particolare. Quando la luce passa da un vuoto in un vetro trasparente, ad esempio, passa ancora attraverso il vetro, ma la maggiore densità del vetro altera il modo in cui la luce viaggia attraverso di esso. La luce viene rallentata mentre attraversa il vetro e la sua direzione viene leggermente modificata mentre attraversa il vetro; questo vale per qualsiasi tipo di materiale chiaro. Questo effetto può essere osservato spesso posizionando un bastoncino dritto in uno specchio d'acqua. Mentre la luce che viaggia dal bastone all'occhio di una persona viaggia tra l'acqua e l'aria, viene rifratta e il bastone appare piegato nell'acqua.
Per determinare l'indice di rifrazione per un particolare mezzo, qualcuno determina la velocità della luce che viaggia attraverso quel mezzo e quindi divide la velocità della luce nel vuoto per la velocità nel mezzo. Questo valore è indicato come un decimale e questo numero è indicato come indice di rifrazione per quel materiale. L'indice per un particolare mezzo può essere leggermente diverso per le diverse frequenze di luce, e quindi viene solitamente indicato il tipo di luce utilizzata, spesso una luce gialla. L'acqua ha un indice di rifrazione di circa 1,33, il che significa che la luce nel vuoto viaggia circa 1,33 volte più veloce della luce nell'acqua, mentre i diamanti hanno un indice di circa 2,4, il che significa che la luce viaggia due volte più veloce nel vuoto rispetto al diamante.