Índex de refracció: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m |right|thumb -> |miniatura |
m |thumb|left -> |miniatura|esquerra |
||
Línia 4:
on ''c'' és la [[velocitat de la llum]] en el [[buit]] i ''v'' és la [[velocitat de fase]] de la llum en el medi. Per exemple, l'índex de refracció de l'[[aigua]] és 1,333, el que significa que la llum viatja a 1,333 vegades més ràpid en un buit del que ho faria en l'aigua.
[[File:Refraction at interface.svg|
L'índex de refracció determina com es corba la llum, o [[Refracció|refracta]], en entrar en un material. Aquest és el primer ús documentat de l'índex de refracció i va ser descrit per la [[llei de Snell]] de refracció, ''n''<sub>1</sub> [[Sinus|sin]]''θ''<sub>1</sub> = ''n''<sub>2</sub> sin''θ''<sub>2</sub>, on θ<sub>1</sub> i θ<sub>2</sub> són els [[Angle d'incidència|angles d'incidència]] i [[Angle de refracció|refracció]], respectivament, d'un raig que travessa la interfície entre dos mitjans amb índexs de refracció ''n<sub>1</sub>'' i ''n<sub>2</sub>''.
Línia 123:
==Dispersió==
{{article principal|Dispersió òptica}}
[[File:Light dispersion conceptual waves.gif|
L'índex de refracció dels materials varia amb la longitud d'ona (i freqüència) de la llum.<ref name=dispersion_ELPT>R. Paschotta, article en [https://www.rp-photonics.com/chromatic_dispersion.html chromatic dispersion] en [https://www.rp-photonics.com/encyclopedia.html Encyclopedia of Laser Physics and Technology] {{en}}</ref> Això es coneix com a [[Dispersió òptica|dispersió]] i fa que els [[Prisma òptic|prismes]] divideixin la llum blanca en els seus [[Color|colors]] espectrals constituents.<ref name=hyperphysics_dispersion>Carl R. Nave, pàgina en [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/dispersion.html Dispersion] en [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hph.html HyperPhysics], Department of Physics and Astronomy, Georgia State University {{en}}</ref> Com l'índex de refracció varia amb la longitud d'ona, també ho farà l'angle de refracció quan la llum passa d'un material a un altre. La dispersió també fa que la [[distància focal]] de les [[Lent|lents]] depenen de la longitud d'ona. Aquest és un tipus d'[[aberració cromàtica]] que sovint s'ha de corregir en sistemes d'imatges. [[File:Dispersion-curve.png|miniatura|<center>Gràfica de [[refracció]] enfront a la [[longitud d'ona]] en diversos cristalls</center>]]
En les regions de l'espectre on el material no absorbeix la llum, l'índex de refracció tendeix a disminuir amb l'augment de longitud d'ona, i per tant augmentar amb la freqüència. Això es coneix com a «dispersió normal», en contrast amb la «dispersió anòmala», on l'índex de refracció augmenta amb la longitud d'ona.<ref name="dispersion_ELPT" /> Per a la dispersió normal de la llum visible, significa que l'índex de refracció és més gran per a la llum [[Blau|blava]] que per a la [[Roig|vermella]].
Línia 143:
Aquí veiem que ''κ'' dóna un decaïment [[Funció exponencial|exponencial]], com s'esperava en la [[Llei de Lambert-Beer|llei de Beer-Lambert]]. La intensitat és proporcional al quadrat del camp elèctric, que dependrà de la profunditat en el material que ès ''exp(−4πκz/λ<sub>0</sub>)'', i el [[coeficient d'absorció]] es converteix en ''α = 4πκ/λ<sub>0</sub>'' {{sfn|Hecht|2002}}:128 Això també es repeteix a la [[profunditat de penetració]], la distància després de la qual cosa la intensitat es redueix en ''1/e, δ<sub>p</sub> = 1/α = λ<sub>0</sub>/(4πκ).''
[[File:Gradndfilter.jpg|
Tant ''n'' com ''κ'' depenen de la freqüència. En la majoria de les circumstàncies ''κ > 0'' (la llum és absorbida) o ''κ = 0'' (la llum viatja sempre sense pèrdues). En situacions especials, especialment en el [[medi actiu]] del làser, també és possible que ''κ < 0'' (la llum s'amplifica).
Línia 265:
=== Birefringència ===
{{article principal|Birefringència}}
[[File:Calcite.jpg|
En alguns materials, l'índex de refracció depèn de la direcció de [[Polarització electromagnètica|polarització]] i la propagació de la llum.<ref>R. Paschotta, article en [https://www.rp-photonics.com/birefringence.html birefringence] en [https://www.rp-photonics.com/encyclopedia.html Encyclopedia of Laser Physics and Technology]</ref> Això es coneix com [[birefringència]] o [[anisotropia]] òptica.
Línia 296:
===Medis homogenis===
{{article principal|Refractometria|Refractòmetre}}
[[File:Pulfrich refraktometer en.png|
L'índex de refracció de líquids o sòlids es pot mesurar amb [[Refractòmetre|refractòmetres]]. Solen mesurar un angle de refracció o l'angle crític per a la reflexió interna total.
Línia 308:
===Variacions de l'índex de refracció===
{{article principal|Imatge de contrast de fase}}
[[File:S cerevisiae under DIC microscopy.jpg|
Les estructures biològiques no tenyides apareixen gairebé transparents sota [[microscòpia de camp brillant]], com la majoria de les estructures cel·lulars que no redueixen les quantitats apreciables de llum. No obstant això, la variació en els materials que constitueixen aquestes estructures també corresponen a una variació en l'índex de refracció. Existeixen tècniques que converteixen aquesta variació en diferències d'amplitud mesurables.
| |||