Mogen er nog materialen ontdekt worden die mogelijk een hogere brekingsindex hebben dan de huidige bekende materialen (voor golflengten binnen het zichtbare bereik)?

Is er een theoretische limiet voor de brekingsindex van een materiaal?

Antwoord

Theoretisch is er geen limiet aan de brekingsindex. De reden is dat, als je aan de definitie voldoet, $ n = c / v $, hoe meer je het licht kunt vertragen (in plaats van het volledig te stoppen), hoe hoger je brekingsindex zal zijn. En, mathermatisch gezien, kijken we naar het volgende:

$$ n = \ lim_ {v \ naar 0 ^ {+}} \ frac {c} {v} = \ infty $$

en is niet gedefinieerd op 0, daarom komt de limiet van links.

Door bijvoorbeeld een wolk van koude atomen te gebruiken (lasergekoeld), kan licht worden vertraagd tot minder dan 10 mph. Zie link.

http://www.nature.com/news/1999/990225/full/news990225-5.html

Praktisch is er een limiet aan refractie die wordt opgelegd door de aard van het refractieve medium zelf en de aard van de gecondenseerde toestand. Op het gebied van materialen zijn er vorderingen met het gebruik van metalen arrays om de brekingsindex nog meer te verhogen. Zie link.

http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/feb/16/metamaterial-breaks-refraction-record

Opmerkingen

  • Mijn argument is exact hetzelfde argument. De jouwe is echter beter gezegd. +1
  • Bedankt! 38.6, hoewel verre van oneindig, is nog steeds verbazingwekkend (voor niet-gas).

Antwoord

Aangezien de brekingsindex wordt gegeven door $ \ displaystyle {n_ {12} = \ frac {\ sin \ theta_1} {\ sin \ theta_2}} $, theoretisch is er helemaal geen limiet aan de waarde van de brekingsindex. Je zou kunnen zeggen dat het positief moet zijn, maar bekijk dit dan eens: http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_refraction

Opmerkingen

  • Is deze wet van Snell ' s? Als dat zo is, is de logica achterlijk. Alleen omdat je je kunt voorstellen dat invallende en gebroken hoeken iets zijn, betekent niet ' dat er een materiaal moet bestaan dat het licht op die manier buigt.
  • overeengekomen! Dit is niet de definitie maar een gevolg van de juiste definitie. Dit argument is daarom onjuist.
  • @ChrisWhite, vandaar het theoretisch . Of heb je niet de moeite genomen om dat te lezen?

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *