今日の既知の材料(可視範囲内の波長の場合)よりも高い屈折率を持つ可能性のある材料がまだ発見されていない可能性がありますか?
材料の屈折率に理論上の制限はありますか?
回答
理論的には、屈折率に制限はありません。その理由は、定義に従えば、$ n = c / v $、光を遅くすることができれば(完全に止めることはできませんが)、屈折率は高くなります。そして、数学的には、次のことを調べています。
$$ n = \ lim_ {v \ to 0 ^ {+}} \ frac {c} {v} = \ infty $$
0で定義されていないため、制限は左から来ています。
たとえば、冷たい原子の雲(レーザー冷却)を使用すると、光を10mph未満に減速できます。リンクを参照してください。
http://www.nature.com/news/1999/990225/full/news990225-5.html
実際には、屈折媒体自体の性質と凝縮状態の性質によって課せられる屈折には限界があります。材料に関しては、屈折率をさらに上げるために金属アレイを使用する進歩があります。 リンクを参照してください。
http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/feb/16/metamaterial-breaks-refraction-record
コメント
- 私の議論はまったく同じ議論です。でもあなたのほうがいいです。 +1
- ありがとう! 38.6は、無限大にはほど遠いものの、それでも驚くべきものです(非ガスの場合)。
回答
屈折率は$ \ displaystyle {n_ {12} = \ frac {\ sin \ theta_1} {\ sin \ theta_2}} $で与えられ、理論的には屈折率の値に制限はありません。正の値である必要があると言えますが、次の点を確認してください: http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_refraction
コメント
- これはSnell 'の法律ですか?もしそうなら、論理は後方です。入射角と屈折角が何かであると想像できるからといって、'そのように光を曲げる材料が存在しなければならないという意味ではありません。
- 同意しました!これは定義ではなく、適切な定義の結果です。したがって、この議論には欠陥があります。
- @ChrisWhite、したがって理論的に。それとも、わざわざ読んでいませんか?