Kan det finnas material som ännu inte har upptäckts som kan ha ett högre brytningsindex än dagens kända material (för våglängder inom det synliga området)?
Finns det en teoretisk gräns för materialets brytningsindex?
Svar
Teoretiskt sett finns det ingen gräns för brytningsindex. Anledningen är att om du går enligt definitionen, $ n = c / v $, ju mer du kan sakta ner ljuset (utan att stoppa det helt), desto högre blir brytningsindex. Och matematiskt ser vi på följande,
$$ n = \ lim_ {v \ till 0 ^ {+}} \ frac {c} {v} = \ infty $$
och är odefinierad vid 0, varför gränsen kommer från vänster.
Till exempel, med hjälp av ett moln av kalla atomer (laserkyld) kan ljuset sakta ner ljuset till mindre än 10 mph. Se länk.
http://www.nature.com/news/1999/990225/full/news990225-5.html
Praktiskt taget , finns det en gräns för brytning som införs av själva brytningsmediets natur och det kondenserade tillståndets natur. När det gäller material finns det framsteg med metalluppsättningar för att öka brytningsindex ännu mer. Se länk.
http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/feb/16/metamaterial-breaks-refraction-record
Kommentarer
- Mitt argument är exakt samma argument. Din är bättre sätt dock. +1
- Tack! 38.6, även om det är långt ifrån oändligheten, är fortfarande fantastiskt (för icke-gas).
Svar
Eftersom brytningsindex ges av $ \ displaystyle {n_ {12} = \ frac {\ sin \ theta_1} {\ sin \ theta_2}} $, det finns teoretiskt ingen gräns för värdet på brytningsindex. Man kan säga att det måste vara positivt, men kolla in det här: http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_refraction
Kommentarer
- Är detta Snell ' s lag? I så fall är logiken bakåt. Bara för att du kan föreställa dig att händelser och bryta vinklar är vad som helst betyder inte ' att ett material måste finnas som böjer ljus på det sättet. Detta är inte definitionen utan en konsekvens av rätt definition. Detta argument är därför bristfälligt.
- @ChrisWhite, därav teoretiskt . Eller brydde du dig inte om att läsa det?