Перевод Анастасии Метленко
В оптике показатель преломления (иначе - коэффициент преломления, индекс преломления) n оптической среды является безразмерной величиной, которая описывает прохождение света или любого другого излучения через эту среду. Определяется как
n=c/v, где с- это скорость света в вакууме, а v – скорость света в среде.
Например, показатель преломления воды 1.33 означает, что свет распространяется в вакууме в 1.33 раза быстрее, чем в воде.
От показателя преломления зависит, как изменится направление луча света при прохождении границы двух сред.
Исторически сложилось, что первым определением понятия "показатель преломления" было значение, полученное из закона Снеллиуса, представленного в виде n1sinθ1=n2sinθ2, где θ1 и θ2 - углы падения и преломления света проходящего между двумя средами с показателями преломления и соответственно.
Показатели преломления двух сред также определяют, какая доля света отражается от границы двух прозрачных сред. Также, показателями преломления определяется критический угол для полного внутреннего отражения и угла Брюстера.
Показатель преломления показывает, во сколько раз скорость света и длина волны в среде отличаются от скорости света в вакууме: скорость света в среде v=c/n. а длина волны в такой среде λ = λ0/n , где λ0 - длина волны света в вакууме. Это подразумевает, что у вакуума показатель преломления равен 1, и что частота (f=v/λ) волны не зависит от показателя преломления.
Показатель преломления различен для разных длин волны света. Это свойство называют дисперсией. Дисперсия вызывает разложение белого света на составляющие, что объясняет разложение света призмой, внешний вид радуги и хроматическую аберрацию в линзах. Распространение света в абсорбирующих материалах может быть описано с использованием комплексного показателя преломления. Мнимая часть тогда становится отрицательной, в то время как реальная часть будет приниматься за то, что мы обычно считаем показателем преломления.
Понятие "показатель преломления" широко используется для описания прохождения электромагнитных волн через среду во всем электромагнитном спектре от рентгена до радиоволн. Термин "показатель преломления" может также использоваться с такими волновыми явлениями, как звук. В этом случае вместо скорости света используется скорость звука в некоторой среде.