문서 보기문서 편집수정 내역 굴절률 (덤프버전으로 되돌리기) [include(틀:전자기학)] [목차] {{{+1 [[屈]][[折]][[率]] / refractive index}}} == 개요 == [[빛]]이 서로 다른 [[매질]]을 통과하면 그 경계면을 기점으로 빛의 방향이 꺾인다. 이것은 빛의 [[속력]]이 어떤 [[매질]]을 통과하느냐에 따라 달라지기 때문이다. 빛은 서로 다른 두 지점을 이동할 때 최단 시간에 도달하도록 경로를 정하는 성질이 있다. 이때 빛이 꺾이는 정도를 상대적으로 나타낸 것이 굴절률이다. 굴절률은 일반적으로 빛의 파장에 따라서 달라진다. 이 단어가 처음 등장한 것은 [[나폴레옹 전쟁]]이 말엽인 1807년에 영국 과학자, 의사, 물리학자, 생리학자, 언어학자인 [[토마스 영]]이 제시한 것으로 프란시스 하우크스비, 찰스 허튼 등이 수정하여 발표되었다. == 상대 굴절률 == 빛이 매질 A에서 매질 B로 이동할 때 A에서의 속도를 V,,a,,, B에서의 속도를 V,,b,,라 하면 매질 A에 대한 B의 상대굴절률 n,,ab,,는 다음과 같이 정의된다. >[math(n_{ab} = \dfrac{v_a}{v_b})] === 성질 === 입사각을 θ,,a,,, 굴절각을 θ,,b,,, 매질 A에서의 파장을 λ,,a,,, 매질 B에서의 파장을 λ,,b,,라 하면 [[스넬의 법칙]]에 의해 다음과 같은 식이 성립한다. >[math( \displaystyle n_{ab} = \frac{v_a}{v_b} = \frac{\sin\theta_a}{\sin\theta_b} = \frac{\lambda_a}{\lambda_b} )] [[파일:external/images.tutorvista.com/snells-law-example.png]] == 절대 굴절률 == [[진공]]에서의 빛의 굴절률을 1로 두고 다른 물질들의 굴절률을 계산한 것을 절대굴절률이라 한다. [math( n = \frac{c}{v} )] 이때 v는 물질 내에서 빛의 위상속도[* 파의 골, 마루가 진행하는 속도, 파 덩어리가 진행하는 속도인 군속도와는 구분되는 개념이다.]이다. 빛은 진공에서의 속력이 가장 빠르기 때문에 일반적으로 물질의 굴절률은 1보다 크다. 그러나 빛의 위상속도는 정보를 전달하지 않아 광속보다 빨라도 [[특수 상대성 이론]]에 위배되지 않기 때문에 굴절률이 1보다 작은 값을 지니는 것도 가능하다. 실제로 금속이나 플라즈마는 1보다 작은 굴절률을 갖는다.[* 금속에 의한 빛의 굴절은 [[X선]] 영역에서 잘 관찰할 수 있는데, 금속 표면에 X선이 매우 큰 입사각으로 입사할 경우 [[전반사]]에 의한 반사가 일어난다. 때문에 X선 망원경을 설계할 때 이를 이용하여 반사경을 입사각이 매우 큰 원뿔형으로 설계해 전반사를 이용하여 X선을 반사시킨다.] === 여러 가지 물질의 절대굴절률 === 통상적 의미의 절대 굴절률은 나트륨(Na)의 D-선 ([math(\lambda)] = 589nm, 노란색)에 대한 굴절률이다. 물질의 굴절률은 빛의 파장에 따라 바뀐다.[*파장이다를때 [[https://refractiveindex.info/]]] 이 때문에 [[색수차]]가 발생한다. || 물질 || 절대굴절률 || || [[진공]][* 당연히 물질이 아니나 기준이란 특수성 때문에 삽입] || 1 || || [[공기]] || 1.0003 || || [[얼음]] || 1.31 || || [[물]] || 1.33 || || [[이산화규소]] || 1.46 || || 사염화탄소 || 1.46 || || [[벤젠]] || 1.50 || || [[소금]] || 1.54 || || 산화알루미늄 || 1.77 || || 질소화붕소 || 2.17 || || [[다이아몬드]] || 2.419 || == 기타 == * [[글래드스톤-데일 방정식]]: 굴절률과 매질의 밀도의 관계를 정의하는 방정식. [[분류:광학]]캡챠되돌리기