Wat is Brekingsindex? — Natuurkunde

Definitie 3.5 Natuurkunde bovenbouw · Hoofdstuk 3 — Breking van licht

De brekingsindex van een doorzichtig midden is de verhouding

n = \frac{c}{v},

waarin $c = 3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ de lichtsnelheid in vacuüm is en $v$ de lichtsnelheid in het midden. Omdat $v \leq c$ , geldt $n \geq 1$ ; de index heeft geen eenheid. Enkele bruikbare waarden:

midden	lucht	water	plexiglas	glas	diamant
$n$	$1.0003$	$1.33$	$1.49$	$1.50$	$2.42$

Invallende (blauw), teruggekaatste (grijs) en gebroken (rood) straal. Alle hoeken worden vanaf de normaal (gestippeld) gemeten; bij het binnengaan van het dichtere midden (n_2 > n_1) buigt de straal naar de normaal toe. — Invallende (blauw), teruggekaatste (grijs) en gebroken (rood) straal. Alle hoeken worden vanaf de normaal (gestippeld) gemeten; bij het binnengaan van het dichtere midden ( $n_2 > n_1$ ) buigt de straal *naar* de normaal toe.

Voorbeelden

Voorbeeld 3.6 (Lichtsnelheid in water)

In water is $v = \dfrac{c}{n} = \dfrac{3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}}{1.33} = 2.26 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ . In diamant kruipt het licht met $3.00 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}/2.42 = 1.24 \times 10^{8}\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ — minder dan de helft van zijn vacuümsnelheid. Voor lucht verandert $n = 1.0003$ de snelheid met $0.03\%$ : in dit hoofdstuk behandelen we lucht als vacuüm en nemen we $n_{\text{lucht}} = 1.00$ .

Lees in het hoofdstuk →

Definitie 2.2 Universitaire natuurkunde — jaar 1 · Hoofdstuk 2 — Geometrische optica: stralen, reflectie, breking

Een doorzichtig medium laat licht door; het licht loopt daarin met een snelheid $v < c$ . Zijn brekingsindex is

n = \frac{c}{v} \geq 1 .

Vacuüm: $n = 1$ ; lucht: $1.0003$ ; water: $1.33$ ; gewoon glas: $1.5$ tot $1.6$ ; diamant: $2.42$ . Een golf met frequentie $\nu$ behoudt haar frequentie bij het binnentreden van een medium, zodat haar golflengte krimpt van $\lambda_0 = c/\nu$ in vacuüm tot $\lambda = \lambda_0/n$ .

Lees in het hoofdstuk →

Voorbeelden

Verwante begrippen