Kan der stadig være materialer, der kan have et højere brydningsindeks end nutidens kendte materialer (for bølgelængder inden for det synlige område)?
Er der en teoretisk grænse for et materiales brydningsindeks?
Svar
Teoretisk set er der ingen grænse for brydningsindekset. Årsagen er, at hvis du går efter definitionen, $ n = c / v $, jo mere du kan bremse lyset (kort tid efter at stoppe det helt), jo højere bliver dit brydningsindeks. Og matematisk ser vi på følgende,
$$ n = \ lim_ {v \ til 0 ^ {+}} \ frac {c} {v} = \ infty $$
og er udefineret ved 0, hvorfor grænsen kommer fra venstre.
Brug f.eks. En sky af kolde atomer (laserafkølet), at lyset kan sænkes ned til mindre end 10 mph. Se link.
http://www.nature.com/news/1999/990225/full/news990225-5.html
Praktisk er der en grænse for brydning pålagt af selve brydningsmediets natur og karakteren af den kondenserede tilstand. Med hensyn til materialer er der fremskridt ved hjælp af metalarrays for at øge brydningsindekset endnu mere. Se link.
http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/feb/16/metamaterial-breaks-refraction-record
Kommentarer
- Mit argument er nøjagtigt det samme argument. Din er dog bedre sat. +1
- Tak! 38.6, selvom det er langt fra uendeligt, er stadig forbløffende (for ikke-gas).
Svar
Siden brydningsindeks er givet af $ \ displaystyle {n_ {12} = \ frac {\ sin \ theta_1} {\ sin \ theta_2}} $, teoretisk er der overhovedet ingen grænse for værdien af brydningsindeks. Du kan sige, at det skal være positivt, men tjek det her: http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_refraction
Kommentarer
- Er dette snell ' s lov? I så fald er logikken bagud. Bare fordi du kan forestille dig, at hændelser og brydede vinkler er noget, betyder ikke ' t, at der skal eksistere et materiale, der bøjer lys på den måde. Dette er ikke definitionen, men en konsekvens af den korrekte definition. Dette argument er derfor mangelfuldt.
- @ChrisWhite, deraf teoretisk . Eller gider du ikke læse det?