Показател на пречупване (използва се също коефициент или индекс на пречупване) е физична величина, която представлява отношението на скоростта на светлината във вакуум и скоростта на светлината в дадената среда: . Показателят на пречупване зависи от свойствата на средата и дължината на вълната. В прозрачна среда светлината се разпространява със скорост, по-малка от скоростта на разпространение във вакуум: . Затова . Коефициентът на пречупване е безразмерна величина, която фактически показва колко пъти скоростта на разпространение на електромагнитната вълна във вакуум е по-голяма от скоростта ѝ в дадена среда.
Така дефинираната величина коефициент на пречупване на дадена среда спрямо вакуума се нарича още абсолютен коефициент на пречупване. В случай на две прозрачни изотропни среди се говори за относителен коефициент на пречупване на едната среда по отношение на другата. Той се дефинира аналогично на абсолютния коефициент на пречупване. Освен ако не е посочено друго, обикновено се има предвид абсолютният коефициент на пречупване.
Стойността на абсолютния коефициент на пречупване зависи от състава и структурата на веществото, агрегатното му състояние, температура, налягане и др. За някои вещества коефициентът на пречупване се променя под въздействието на външно електрическо поле (ефект на Кер – в течности и газове; ефект на Покелс – в кристали).
Коефициентът на пречупване може да се изрази и като квадратен корен от произведението на относителните диелектрична и магнитна проницаемости на средата: Среща се и означението
Ако средата е немагнитна, и .
В общия случай за полупроводящи среди диелектричната проницаемост е комплексна величина и вълната изпитва поглъщане. Следователно коефициентът на пречупване също е комплексна величина: ,
където е имагинерната единица, а е коефициентът на поглъщане. Реалната част определя пречупването, а имагинерната част – затихването от поглъщане.
За измерване на коефициента на пречупване се използват гониометри, рефрактометри или елипсометри.
Коефициент на пречупване за някои среди Коефициентът на пречупване за повечето среди има стойности между 1 и 2 и нараства с увеличаване на плътността на средата.
+ Коефициент на пречупване (за дължина на вълната λ=589 nm) Среда Стойност Справка Вакуум 1 Хелий 1,000034388 Въздух 1,00028821 ÷ 1,000293 Въглероден двуокис 1,0004408 Дисилан 1,0016574 Аерогел 1,02 Лед 1,3098 Вода 1,3333Савельев И. В. – Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. // Курс общей физики: Учеб. пособие. — М. : «Наука», 1988. — Т. 2. — 496 с. Ацетон 1,3592 Етилов алкохол 1,3617 Тефлон 1,38 Оптично влакно – обвивка 1,46 Оптично влакно – сърцевина 1,48 Полиетилен 1,5 Готварска сол 1,5442 Полиетилентерефталат 1,5693 Полистирол 1,6 Бензол 1,501 Кварц 1,544 Стъкло 1,4645 ÷ 2,1Коефициентът на пречупване на стъклото е в широк диапазон, в зависимост от неговия състав и качество. Стъкло (кроун) 1,517 Стъкло (лек флинт) 1,58 Стъкло (тежък флинт) 1,85 Цирконий (изкуствен скъпоценен камък) 1,923 Диамант 2,417Optical constants of C (Carbon, diamond, graphite, graphene, carbon nanotubes). Refractive index database. Архив от оригинала на 28 април 2021. Цитиран на 28 април 2021. Муассанит 2,65Brilliance & Refractive Index, вебсайт „Moissanite & Jewelry Education“. При дължина на вълната 480 nm, температура 20 °C, атмосферно налягане и соленост 35 ‰ коефициентът на пречупване на морската вода е n = 1,34509 (за чиста вода n = 1,337). Коефициентът на пречупване на морската вода се измерва чрез рефрактометрия. Показеев К. В., Чаплина Т. О., Чашечкин Ю. Д. – Оптика океана: Учебное пособие. — М.: МАКС Пресс, 2010. — 216 с. — ISBN 5-94052-028-6.
Някои полупроводници, непрозрачни за видимата светлина, пропускат инфрачервено лъчение. Показателите на пречупване в този диапазон са значителни: 3,46 за галиев арсенид и 3,56 за силиций .
В момента най-висок коефициент на пречупване в тесен диапазон има метаматериалът, проектиран през 2011 г. За честоти близо до 300 GHz неговият коефициент на пречупване достига 38,6.
Рекордният отрицателен коефициент на пречупване (–700) е постигнат в радиообхвата.
Стойността на коефициента на пречупване може да бъде значително различна за кристали, тънки слоеве и наночастици от едно и също вещество.
Вижте също Пречупване на светлината Закон на Снелиус Очила
Източници и бележки
Категория:Геометрична оптика Категория:Безразмерни величини Категория:Минералогия