Brekingsindex

Getalsmatige gegevens met betrekking tot de brekingsindex zijn te vinden in de lijst van brekingsindices

De brekingsindex van een medium is de verhouding tussen de fasesnelheid van licht in vacuüm ${\displaystyle c}$ en de fasesnelheid ${\displaystyle v}$ van licht in dat medium. Verschillen in brekingsindex spelen een rol bij onder andere het verschijnsel breking. Een lichtstraal die het grensvlak van twee media passeert wordt gebroken, als de lichtsnelheden in de beide media verschillen. De index wordt gebruikt om de hoek van breking te berekenen. Omdat het een verhouding is tussen twee gelijksoortige grootheden is de brekingsindex dimensieloos en heeft dus geen eenheid. Omdat de lichtsnelheid in alle stoffen lager is dan de lichtsnelheid in het vacuüm, is de brekingsindex in principe altijd groter dan 1. Er bestaan echter ook zogenaamde metamaterialen met een negatieve brekingsindex.

Als een lichtbundel vanuit vacuüm een doorzichtig medium binnentreedt, is er volgens de Wet van Snellius een constante verhouding tussen de sinus van de hoek van inval ${\displaystyle \theta _{1}}$ en de sinus van de brekingshoek ${\displaystyle \theta _{2}}$. Deze constante verhouding is gelijk aan de brekingsindex ${\displaystyle n}$ van die stof.

${\displaystyle n={\frac {\sin(\theta _{1})}{\sin(\theta _{2})}}={\frac {c}{v}}}$

Voor de brekingsindex geldt de betrekking:

${\displaystyle n={\sqrt {\varepsilon _{r}\,\mu _{r}}}}$,

waarin ${\displaystyle \varepsilon _{r}}$ de relatieve elektrische permittiviteit is, en ${\displaystyle \mu _{r}}$ de relatieve magnetische permeabiliteit is. Voor de meeste materialen geldt dat ${\displaystyle \mu _{r}}$ bijna gelijk is aan 1, zodat ${\displaystyle n}$ ongeveer gelijk is aan ${\displaystyle {\sqrt {\varepsilon _{r}}}}$.

De brekingsindex werd vroeger ook in de Schaal van Zeiss uitgedrukt.