¿Qué es el índice de refracción de un material?

Índice de refracción: índice que define la rapidez con la que un haz de luz viaja a través de un medio en particular en relación con la velocidad a la que pasa a través de un segundo medio.

El índice de refracción es un valor específico de un material. Depende de la temperatura y la longitud de onda (color) de la luz. Por lo tanto, el uso de un refractómetro le permitirá determinar la concentración de un material, si se conocen la temperatura y la longitud de onda.

El índice de refracción de un medio es una medida para saber cuánto se reduce la velocidad de la luz (o de otras ondas tales como ondas acústicas) dentro del medio.

El índice de refracción (n) de un medio se define como el valor de la velocidad de la luz en el vacío (c) dividido entre la velocidad de transmisión de la luz en ese medio (V). Por tanto, cuanto mayor sea el índice de refracción de un mineral menor será la velocidad de la luz al atravesarlo.

Aumentar el índice de refracción corresponde a disminuir la velocidad de la luz en el material. El índice de refracción determina cuánto se dobla o refracta la trayectoria de la luz al entrar en un material.

La determinación del Índice de Refracción se ve influenciada por la temperatura y la longitud de onda de la luz emitida.

Se denomina índice de refracción absoluto al cociente de la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio cuyo índice se calcula. Se simboliza con la letra griega eta (η) y se trata de un valor adimensional y mayor que la unidad, es una constante característica de cada medio.

Los índices de refracción deben ser mayor o igual a 1, por lo que valores inferiores a 1 no representan un sistema físicamente posible. Si el medio incidente tiene un índice de refracción mayor, entonces aumenta por la refracción el ángulo con la normal.

Los científicos consideran que la medición del índice de refracción (IR) es una forma ideal de medir las concentraciones de líquidos. El procedimiento es relativamente simple y se basa en la refracción de la luz. Un ejemplo simple de esta propiedad de la luz, aparece cuando uno coloca un lápiz en un vaso de solución.

Si seguimos aumentando el ángulo de incidencia de forma que su valor sea superior al ángulo límite se produce el fenómeno de la reflexión total. Esto es, no existe refracción.

El índice de refracción es una medida de cómo se comporta la luz a medida que pasa a través de una muestra. Dependiendo de la composición de la muestra, la luz se refractará o reflejará de manera diferente. Esto se utiliza principalmente para determinar la calidad o consistencia de un producto.

El índice de refracción disminuyó con el incremento de temperatura para longitudes de onda entre el rango visible e infrarrojo cercano 4000 - 12000 Å, mientras que la rugosidad aumento a medida que la temperatura incremento, evidenciando un comportamiento no estable.

La reflexión interna total es posible sólo en algunas circunstancias específicas. La luz requiere un medio para propagarse, ya que tiene un índice de refracción alto y este valor debe ser más alto que el valor del medio circundante.

Propiedades ópticas. El índice de refracción es la propiedad que relaciona la velocidad de propagación de la luz en el cristal respecto a la del vacío. La diferencia de valores de los índices de refracción de un mineral respecto al medio que lo rodea se traduce en la percepción de un mayor o menor grado de relieve.

La refracción negativa es obtenida cuando, la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética en un medio son negativas simultáneamente. Su comportamiento es una propiedad "emergente" de la estructura en sí, más que de sus constituyentes elementales.

La refracción es el fenómeno por el cual la luz que se propaga en forma de onda cambia de velocidad al pasar de un medio material a otro distinto, por ejemplo, cambiar del aire al agua.

Se conoce que en los líquidos los factores que influyen en el valor del índice de refracción son su composición química, su temperatura, su pureza, su viscosidad, su densidad, su radiación, su colorimetría, su concentración (en el caso de una disolución), etc.

El índice de refracción por los gases atmosféricos varía en función de su concentración según la presión atmosférica del lugar. Es por este motivo que para una atmósfera normal, el índice de refracción disminuye con la altura.

Los sucesivos frentes de onda están separados una longitud de onda, como la frecuencia de la luz no cambia al pasar de un medio a otro, la longitud de onda cambia, y se hace más pequeña cuando el medio tiene menor velocidad de propagación, o mayor índice de refracción.

Existen dos tipos de refractómetros en función de la detección del índice de refracción: sistemas transparentes y sistemas de reflexión. Los refractómetros portátiles y los refractómetros Abbe usan los sistemas transparentes, mientras que los refractómetros digitales usan los sistemas de reflexión.

La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda. Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción.

Existen dos leyes: Primera ley: el rayo incidente, la normal a la superficie de incidencia y el rayo reflejado están en el mismo plano. Segunda ley: el ángulo de incidencia α y el ángulo de reflexión β son iguales.

Los refractómetros son instrumentos de medición, en los que éste fenómeno de la refracción de la luz se pone en práctica. Ellos se basan en el principio por el cual, cuando aumenta la densidad de una sustancia (por ejemplo: cuando se disuelve el azúcar en el agua), el indice de refracción aumenta proporcionalmente.

Cambio de dirección que experimenta la radiación electromagnética al pasar de un medio a otro de diferente densidad.

Hoy en día, el índice de refracción estándar se expresa típicamente en la unidad nD. nD se basa en la lámpara de sodio, que genera una luz de doble longitud de onda (588.995 nm y 589.592 nm).