¿Es posible que aún haya materiales por descubrir que puedan tener un índice de refracción más alto que los materiales conocidos en la actualidad (para longitudes de onda dentro del rango visible)?
¿Existe un límite teórico para el índice de refracción de un material?
Respuesta
Teóricamente, no hay límite para el índice de refracción. La razón es que, si sigue la definición, $ n = c / v $, cuanto más pueda ralentizar la luz (salvo detenerla por completo), mayor será su índice de refracción. Y, matemáticamente, estamos viendo lo siguiente:
$$ n = \ lim_ {v \ a 0 ^ {+}} \ frac {c} {v} = \ infty $$
y no está definido en 0, por lo que el límite proviene de la izquierda.
Por ejemplo, utilizando una nube de átomos fríos (enfriada por láser), la luz puede ralentizarse a menos de 10 mph. Ver enlace.
http://www.nature.com/news/1999/990225/full/news990225-5.html
Prácticamente , existe un límite a la refracción impuesto por la naturaleza del medio refractivo en sí y la naturaleza del estado condensado. En términos de materiales, existen avances en el uso de matrices metálicas para aumentar aún más el índice de refracción. Ver enlace.
http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/feb/16/metamaterial-breaks-refraction-record
Comentarios
- Mi argumento es exactamente el mismo argumento. Sin embargo, el tuyo está mejor dicho. +1
- ¡Gracias! 38.6, aunque está lejos del infinito, sigue siendo sorprendente (para no gas).
Respuesta
Dado que el El índice de refracción viene dado por $ \ displaystyle {n_ {12} = \ frac {\ sin \ theta_1} {\ sin \ theta_2}} $, teóricamente no hay límite en absoluto en el valor del índice de refracción. Podría decir que debe ser positivo, pero luego mire esto: http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_refraction
Comentarios
- ¿Es esta la ' ley de Snell? Si es así, la lógica es al revés. El hecho de que puedas imaginar que los ángulos incidentes y refractados sean cualquier cosa no ' no significa que deba existir un material que doble la luz de esa manera.
- ¡De acuerdo! Esta no es la definición, sino una consecuencia de la definición adecuada. Por lo tanto, este argumento es defectuoso.
- @ChrisWhite, de ahí el teóricamente . ¿O no se molestó en leer eso?