Показатель преломления
Показа́тель преломле́ния све́та, оптическая характеристика прозрачной однородной среды, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в среде (абсолютный показатель преломления) или отношению скорости света в воздухе к скорости света в среде (относительный показатель преломления). Показатель преломления различен для разных длин волн света . Некоторые газы, особенно разреженные, имеют абсолютные показатели преломления меньше 1 (например, гелий). Абсолютный показатель преломления воздуха равен 1,00029 для = 589 нм (жёлтый дублет линии натрия). Абсолютный показатель преломления зависит от строения вещества, его агрегатного состояния, температуры, давления. При большой интенсивности света показатель преломления зависит от неё, что приводит к фазовой самомодуляции света. Показатель преломления также зависит от внешних воздействий – механических (фотоупругость) и электромагнитных (эффект Керра – в жидкостях и газах, эффект Поккельса – в кристаллах).
Анизотропные среды характеризуются двумя показателями преломления: обыкновенным, который ведёт себя так же, как в изотропных средах, и необыкновенным, величина которого зависит от направления распространения света (кристаллооптика). Для поглощающих сред показатель преломления становится комплексным (металлооптика). Он является макроскопической характеристикой среды и связан с её диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью соотношением: .
В начале 21 в. созданы материалы, имеющие отрицательный показатель преломления (метаматериалы). К ним относится ансамбль искусственно созданных нанорезонаторов. Луч света, падающий из воздуха на границу среды с отрицательным показателем преломления, распространяется в направлении, противоположном потоку энергии. Преломляясь на границе такой среды, расходящийся пучок лучей превращается в сходящийся, образуя суперлинзу. При этом лучи могут, не отражаясь от объекта, прикрытого таким ансамблем, огибать его и распространяться дальше без отражения и рассеяния, делая объект как бы невидимым.
Измерения показателя преломления осуществляются с помощью рефрактометров и используются для идентификации вещества, мониторинга структуры прозрачных объектов и т. д.