معامل الانكسار

معامل الانكسارالمواد - قيمة مساوية لنسبة سرعات طور الضوء (الموجات الكهرومغناطيسية) في الفراغ وفي وسط معين. أيضًا ، يتم التحدث عن معامل الانكسار أحيانًا لأي موجات أخرى ، على سبيل المثال ، الصوت ، على الرغم من أنه في حالات مثل الأخيرة ، يجب بالطبع تعديل التعريف بطريقة ما.

يعتمد معامل الانكسار على خصائص المادة والطول الموجي للإشعاع ، فبعض المواد يتغير معامل الانكسار بشدة عندما يتغير تردد الموجات الكهرومغناطيسية من الترددات المنخفضة إلى الترددات الضوئية وما بعدها ، ويمكن أيضًا أن يتغير بشكل أكثر حدة في بعض المواد. مناطق مقياس التردد. عادةً ما يكون الافتراضي هو النطاق البصري ، أو النطاق الذي يحدده السياق.

الروابط

• RefractiveIndex.INFO قاعدة بيانات مؤشر الانكسار

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

شاهد ما هو "معامل الانكسار" في القواميس الأخرى:

بالنسبة إلى وسيطين n21 ، فإن النسبة الخالية من الأبعاد لسرعات انتشار الإشعاع البصري (c veta a) في الوسيط الأول (c1) والثاني (c2): n21 = c1 / c2. في نفس الوقت يشير. P. p. هي نسبة جيوب g وسقوط j و g l ... ... موسوعة فيزيائية

انظر معامل الانكسار ...

انظر مؤشر الانكسار. * * * الفهرس الانكساري الانكسار ، انظر مؤشر الانكسار (انظر الفهرس الانكساري) ... قاموس موسوعي- مؤشر الانكسار: قيمة تميز الوسط وتساوي نسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعة الضوء في الوسط (معامل الانكسار المطلق). يعتمد معامل الانكسار n على العازل الكهربائي والنفاذية المغناطيسية m ... ... قاموس موسوعي مصور

- (انظر المؤشر الانكساري). قاموس موسوعي فيزيائي. موسكو: الموسوعة السوفيتية. رئيس التحرير أ.م.بروخوروف. 1983 ... موسوعة فيزيائية

انظر معامل الانكسار ... الموسوعة السوفيتية العظمى

نسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعة الضوء في الوسط (معامل الانكسار المطلق). معامل الانكسار النسبي لوسائط 2 هو نسبة سرعة الضوء في الوسط الذي يسقط منه الضوء على الواجهة إلى سرعة الضوء في الثانية ... ... قاموس موسوعي كبير

الدرس 25 / ثالثاً -1: انتشار الضوء في مختلف الوسائط. انكسار الضوء في الواجهة بين وسيطين.

تعلم مواد جديدة.

حتى الآن ، درسنا انتشار الضوء في وسط واحد ، كالعادة - في الهواء. يمكن للضوء أن ينتشر في وسائط مختلفة: الانتقال من وسط إلى آخر ؛ عند نقاط الوقوع ، لا تنعكس الأشعة فقط من السطح ، ولكن أيضًا تمر جزئيًا عبره. مثل هذه التحولات تسبب العديد من الظواهر الجميلة والمثيرة للاهتمام.

يسمى التغيير في اتجاه انتشار الضوء الذي يمر عبر حدود وسيطين بانكسار الضوء.

ينعكس جزء من شعاع الضوء الواقع على السطح البيني بين وسيطين شفافين ، وينتقل جزء منه إلى وسيط آخر. في هذه الحالة ، يتغير اتجاه شعاع الضوء ، الذي يمر إلى وسط آخر. لذلك ، تسمى هذه الظاهرة الانكسار ، ويسمى الشعاع منكسر.

1 - شعاع الحادث

2 - شعاع منعكس

3 - شعاع منكسر α β

OO 1 - الحد الفاصل بين وسيطين

MN - عمودي O O 1

تسمى الزاوية التي تشكلها الحزمة والعمودية على السطح البيني بين وسيطين ، والتي يتم خفضها إلى نقطة وقوع الحزمة ، بزاوية الانكسار γ (جاما).

ينتقل الضوء في الفراغ بسرعة 300000 كم / ثانية. في أي وسط ، تكون سرعة الضوء دائمًا أقل من سرعة الفراغ. لذلك عندما يمر الضوء من وسط إلى آخر تقل سرعته وهذا هو سبب انكسار الضوء. كلما انخفضت سرعة انتشار الضوء في وسط معين ، زادت الكثافة الضوئية لهذا الوسط. على سبيل المثال ، الهواء له كثافة بصرية أعلى من الفراغ ، لأن سرعة الضوء في الهواء أقل إلى حد ما من الفراغ. الكثافة الضوئية للماء أكبر من الكثافة الضوئية للهواء ، لأن سرعة الضوء في الهواء أكبر منها في الماء.

كلما اختلفت الكثافة الضوئية لوسائط ، زاد انكسار الضوء في واجهتهما. كلما تغيرت سرعة الضوء في الواجهة بين وسيطين ، زاد انكسار الضوء.

لكل مادة شفافة ، هناك خاصية فيزيائية مهمة مثل معامل انكسار الضوء ن.يوضح عدد المرات التي تكون فيها سرعة الضوء في مادة معينة أقل من الفراغ.

معامل الانكسار

تعتمد النسبة بين زاوية السقوط وزاوية الانكسار على الكثافة البصرية لكل وسيط. إذا مرت شعاع من الضوء من وسط ذي كثافة بصرية منخفضة إلى وسيط بكثافة بصرية أعلى ، فإن زاوية الانكسار ستكون أصغر من زاوية الوقوع. إذا مرت شعاع من الضوء من وسط بكثافة بصرية أعلى ، فإن زاوية الانكسار ستكون أصغر من زاوية السقوط. إذا مرت شعاع من الضوء من وسط بكثافة بصرية أعلى إلى وسط بكثافة بصرية أقل ، فإن زاوية الانكسار تكون أكبر من زاوية السقوط.

هذا هو ، إذا كان n 1 γ ؛ إذا كان n 1> n 2 ، ثم α<γ.

قانون انكسار الضوء :

تقع الحزمة العارضة والحزمة المنكسرة والعمودية على السطح البيني بين وسيطين عند نقطة وقوع الحزمة في نفس المستوى.

يتم تحديد نسب زاوية السقوط وزاوية الانكسار بواسطة الصيغة.

أين هو جيب زاوية السقوط ، هو جيب زاوية الانكسار.

قيمة الجيب والظل للزوايا من 0 إلى 900

صاغ قانون انكسار الضوء عالم الفلك والرياضيات الهولندي دبليو سنيليوس حوالي عام 1626 ، وهو أستاذ في جامعة ليدن (1613).

بالنسبة للقرن السادس عشر ، كانت البصريات علمًا حديثًا للغاية ، حيث ظهرت عدسة مكبرة من كرة زجاجية مملوءة بالماء ، والتي كانت تستخدم كعدسة. ومنه اخترعوا منظار ومجهر. في ذلك الوقت ، كانت هولندا بحاجة إلى تلسكوبات لرؤية الساحل والهروب من الأعداء في الوقت المناسب. كانت البصريات هي التي ضمنت نجاح وموثوقية الملاحة. لذلك ، في هولندا ، كان الكثير من العلماء مهتمين بالبصريات. لاحظ الهولندي سكيل فان روين (Snelius) كيف انعكس شعاع رفيع من الضوء في المرآة. قام بقياس زاوية السقوط وزاوية الانعكاس ووجد أن زاوية الانعكاس تساوي زاوية السقوط. كما أنه يمتلك قوانين انعكاس الضوء. استنتج قانون انكسار الضوء.

تأمل في قانون انكسار الضوء.

فيه - معامل الانكسار النسبي للوسيط الثاني بالنسبة إلى الأول ، في الحالة التي يكون فيها الثاني كثافة بصرية عالية. إذا انكسر الضوء وتمر عبر وسيط بكثافة بصرية منخفضة ، فعندئذ تكون α< γ, тогда

إذا كان الوسيط الأول عبارة عن فراغ ، فعندئذٍ n 1 = 1.

يسمى هذا الفهرس بمعامل الانكسار المطلق للوسيط الثاني:

أين هي سرعة الضوء في الفراغ ، سرعة الضوء في وسط معين.

نتيجة لانكسار الضوء في الغلاف الجوي للأرض هي حقيقة أننا نرى الشمس والنجوم أعلى بقليل من موقعها الفعلي. يمكن أن يفسر انكسار الضوء حدوث السراب وأقواس قزح ... ظاهرة انكسار الضوء هي أساس مبدأ تشغيل الأجهزة البصرية الرقمية: مجهر ، تلسكوب ، كاميرا.

دعونا ننتقل إلى دراسة أكثر تفصيلاً لمؤشر الانكسار الذي قدمناه في الفقرة 81 عند صياغة قانون الانكسار.

يعتمد معامل الانكسار على الخصائص البصرية والوسيط الذي تسقط منه الحزمة والوسيط الذي تخترقه. يُطلق على معامل الانكسار الذي يتم الحصول عليه عندما يسقط ضوء من فراغ على وسط ، معامل الانكسار المطلق لهذا الوسط.

أرز. 184- معامل الانكسار النسبي لوسائط:

دع معامل الانكسار المطلق للوسيط الأول يكون والوسيط الثاني -. بالنظر إلى الانكسار عند حدود الوسيط الأول والثاني ، نتأكد من أن معامل الانكسار أثناء الانتقال من الوسيط الأول إلى الثاني ، ما يسمى بمعامل الانكسار النسبي ، يساوي نسبة مؤشرات الانكسار المطلقة للوسيط الثاني. الوسائط الثانية والأولى:

(الشكل 184). على العكس من ذلك ، عند الانتقال من الوسيط الثاني إلى الأول ، يكون لدينا معامل انكسار نسبي

يمكن أيضًا اشتقاق العلاقة الراسخة بين معامل الانكسار النسبي لوسائط اثنين ومؤشرات الانكسار المطلقة نظريًا ، بدون تجارب جديدة ، تمامًا كما يمكن القيام به لقانون الانعكاس (الفقرة 82) ،

يقال إن الوسط الذي يحتوي على معامل انكسار أعلى يكون أكثر كثافة بصريًا. عادة ما يتم قياس معامل الانكسار لمختلف الوسائط بالنسبة للهواء. معامل الانكسار المطلق للهواء هو. وبالتالي ، فإن معامل الانكسار المطلق لأي وسيط يرتبط بمعامل انكساره بالنسبة للهواء بواسطة الصيغة

الجدول 6. معامل الانكسار لمختلف المواد نسبة إلى الهواء

يعتمد معامل الانكسار على الطول الموجي للضوء ، أي على لونه. ألوان مختلفة تتوافق مع مؤشرات انكسار مختلفة. تلعب هذه الظاهرة ، التي تسمى التشتت ، دورًا مهمًا في علم البصريات. سنتعامل مع هذه الظاهرة مرارًا وتكرارًا في فصول لاحقة. البيانات الواردة في الجدول. 6 ، الرجوع إلى الضوء الأصفر.

من المثير للاهتمام ملاحظة أن قانون الانعكاس يمكن كتابته رسميًا بنفس شكل قانون الانكسار. تذكر أننا اتفقنا على قياس الزوايا دائمًا من العمودي على الشعاع المقابل. لذلك ، يجب أن نأخذ في الاعتبار أن لزاوية السقوط وزاوية الانعكاس إشارات معاكسة ، أي يمكن كتابة قانون الانعكاس كـ

بمقارنة (83.4) بقانون الانكسار ، نرى أن قانون الانعكاس يمكن اعتباره حالة خاصة لقانون الانكسار في. هذا التشابه الشكلي بين قوانين الانعكاس والانكسار له فائدة كبيرة في حل المشاكل العملية.

في العرض السابق ، كان لمعامل الانكسار معنى ثابت الوسط ، بغض النظر عن شدة الضوء المار عبره. مثل هذا التفسير لمعامل الانكسار طبيعي تمامًا ؛ ومع ذلك ، في حالة شدة الإشعاع العالية التي يمكن تحقيقها باستخدام الليزر الحديث ، فهذا غير مبرر. تعتمد خصائص الوسط الذي يمر من خلاله إشعاع الضوء القوي ، في هذه الحالة ، على شدته. كما يقولون ، يصبح الوسيط غير خطي. تتجلى اللاخطية للوسط ، على وجه الخصوص ، في حقيقة أن الموجة الضوئية عالية الكثافة تغير معامل الانكسار. اعتماد معامل الانكسار على كثافة الإشعاع له الشكل

هنا ، هو معامل الانكسار المعتاد ، أ هو معامل الانكسار غير الخطي ، وعامل التناسب. يمكن أن يكون المصطلح الإضافي في هذه الصيغة موجبًا أو سالبًا.

التغييرات النسبية في معامل الانكسار صغيرة نسبيًا. في معامل الانكسار غير الخطي. ومع ذلك ، يمكن ملاحظة مثل هذه التغييرات الصغيرة في معامل الانكسار: فهي تظهر في ظاهرة غريبة تتمثل في التركيز الذاتي للضوء.

ضع في اعتبارك وسيطًا ذا معامل انكسار غير خطي إيجابي. في هذه الحالة ، تكون المناطق ذات شدة الضوء المتزايدة مناطق متزامنة ذات معامل انكسار متزايد. عادةً ، في إشعاع الليزر الحقيقي ، يكون توزيع الكثافة على المقطع العرضي للحزمة غير منتظم: تكون الشدة القصوى على طول المحور وتنخفض بسلاسة نحو حواف الحزمة ، كما هو موضح في الشكل. 185 منحنيات صلبة. يصف توزيع مشابه أيضًا التغيير في معامل الانكسار على المقطع العرضي لخلية بوسط غير خطي ، على طول المحور الذي تنتشر فيه حزمة الليزر. يتناقص معامل الانكسار ، وهو أكبر مستوى على طول محور الخلية ، تدريجياً باتجاه جدرانها (المنحنيات المتقطعة في الشكل 185).

تنحرف حزمة من الأشعة الخارجة من الليزر الموازي للمحور ، وتسقط في وسط ذي معامل انكسار متغير ، في الاتجاه الذي تكون فيه أكبر. لذلك ، تؤدي الكثافة المتزايدة بالقرب من خلية OSP إلى تركيز أشعة الضوء في هذه المنطقة ، والذي يظهر بشكل تخطيطي في المقاطع العرضية وفي الشكل. 185 ، وهذا يؤدي إلى زيادة أخرى في. في النهاية ، يتناقص المقطع العرضي الفعال لحزمة الضوء التي تمر عبر وسط غير خطي بشكل كبير. يمر الضوء كما لو كان يمر عبر قناة ضيقة مع زيادة معامل الانكسار. وبالتالي ، يضيق شعاع الليزر ، ويعمل الوسط غير الخطي كعدسة متقاربة تحت تأثير الإشعاع الشديد. هذه الظاهرة تسمى التركيز الذاتي. يمكن ملاحظته ، على سبيل المثال ، في النيتروبنزين السائل.

أرز. 185- توزيع شدة الإشعاع ومعامل الانكسار على المقطع العرضي لحزمة الليزر عند مدخل الكوفيت (أ) ، بالقرب من طرف الإدخال () ، في المنتصف () ، بالقرب من نهاية إخراج الكوفيت ()

يكشف هذا المقال عن جوهر مفهوم البصريات مثل معامل الانكسار. يتم إعطاء الصيغ للحصول على هذه القيمة ، ويتم تقديم لمحة موجزة عن تطبيق ظاهرة انكسار الموجة الكهرومغناطيسية.

القدرة على الرؤية ومعامل الانكسار

في فجر الحضارة طرح الناس السؤال: كيف ترى العين؟ لقد تم اقتراح أن يقوم الشخص بإصدار أشعة تشعر بالأشياء المحيطة ، أو على العكس من ذلك ، كل الأشياء تنبعث منها مثل هذه الأشعة. تم تقديم الإجابة على هذا السؤال في القرن السابع عشر. وهو موجود في البصريات ويرتبط بمؤشر الانكسار. ينعكس الضوء من أسطح معتمة مختلفة وينكسر عند الحدود بأسطح شفافة ، مما يمنح الشخص فرصة للرؤية.

معامل الضوء والانكسار

كوكبنا يكتنفه ضوء الشمس. وبالضبط بالطبيعة الموجية للفوتونات يرتبط مفهوم مثل معامل الانكسار المطلق. عند التكاثر في الفراغ ، لا يواجه الفوتون أي عقبات. على الكوكب ، يصادف الضوء العديد من الوسائط الأكثر كثافة: الغلاف الجوي (خليط من الغازات) ، والماء ، والبلورات. كونها موجة كهرومغناطيسية ، فإن فوتونات الضوء لها سرعة طور واحدة في الفراغ (يُشار إليها ج) وفي البيئة - آخر (يُشار إليه الخامس). نسبة الأول والثاني هي ما يسمى بمعامل الانكسار المطلق. تبدو الصيغة كما يلي: n = c / v.

سرعة المرحلة

يجدر إعطاء تعريف لسرعة المرحلة للوسط الكهرومغناطيسي. وإلا فهم ما هو معامل الانكسار ن، ممنوع. فوتون الضوء هو موجة. لذلك ، يمكن تمثيلها كحزمة طاقة تتأرجح (تخيل جزءًا من الجيب). المرحلة - هذا هو الجزء من الجيب الذي تمر به الموجة في وقت معين (تذكر أن هذا مهم لفهم كمية مثل معامل الانكسار).

على سبيل المثال ، يمكن أن تكون المرحلة بحد أقصى للجيوب الأنفية أو جزء من ميلها. سرعة طور الموجة هي السرعة التي تتحرك بها تلك المرحلة المعينة. كما يوضح تعريف معامل الانكسار ، تختلف هذه القيم بالنسبة للفراغ وللوسط. علاوة على ذلك ، كل بيئة لها قيمتها الخاصة بهذه الكمية. أي مركب شفاف ، مهما كان تركيبه ، له معامل انكسار يختلف عن جميع المواد الأخرى.

معامل الانكسار المطلق والنسبي

لقد سبق أن تبين أعلاه أن القيمة المطلقة تقاس بالنسبة للفراغ. ومع ذلك ، فإن هذا صعب على كوكبنا: غالبًا ما يضرب الضوء حدود الهواء والماء أو الكوارتز والإسبنيل. لكل من هذه الوسائط ، كما ذكر أعلاه ، يختلف معامل الانكسار. في الهواء ، ينتقل فوتون من الضوء على طول اتجاه واحد وله سرعة طور واحدة (v 1) ، ولكن عندما يدخل الماء ، فإنه يغير اتجاه الانتشار وسرعة الطور (v 2). ومع ذلك ، يقع كلا الاتجاهين في نفس المستوى. هذا مهم جدًا لفهم كيفية تشكل صورة العالم المحيط على شبكية العين أو على مصفوفة الكاميرا. تعطي النسبة بين القيمتين المطلقتين معامل الانكسار النسبي. تبدو الصيغة كما يلي: n 12 \ u003d v 1 / v 2.

ولكن ماذا لو خرج الضوء من الماء ودخل الهواء؟ ثم سيتم تحديد هذه القيمة بواسطة الصيغة n 21 = v 2 / v 1. عند ضرب مؤشرات الانكسار النسبية ، نحصل على n 21 * n 12 \ u003d (v 2 * v 1) / (v 1 * v 2) \ u003d 1. هذه النسبة صحيحة لأي زوج من الوسائط. يمكن إيجاد معامل الانكسار النسبي من جيوب زاويتى السقوط والانكسار n 12 = sin Ɵ 1 / sin Ɵ 2. لا تنس أن الزوايا تحسب من الطبيعي إلى السطح. الخط العمودي هو الخط العمودي على السطح. أي إذا أعطيت المشكلة زاوية α السقوط بالنسبة للسطح نفسه ، فيجب مراعاة جيب (90 - α).

جمال معامل الانكسار وتطبيقاته

في يوم مشمس هادئ ، يتلألأ الوهج في قاع البحيرة. يغطي الجليد الأزرق الداكن الصخرة. على يد المرأة ، الماس ينثر آلاف الشرر. هذه الظواهر هي نتيجة لحقيقة أن جميع حدود الوسائط الشفافة لها معامل انكسار نسبي. بالإضافة إلى المتعة الجمالية ، يمكن أيضًا استخدام هذه الظاهرة في التطبيقات العملية.

وهنا بعض الأمثلة:

• تقوم العدسة الزجاجية بتجميع شعاع من ضوء الشمس وإشعال النار في العشب.
• يركز شعاع الليزر على العضو المصاب ويقطع الأنسجة غير الضرورية.
• ينكسر ضوء الشمس على نافذة زجاجية ملونة قديمة ، مما يخلق جوًا خاصًا.
• يكبر المجهر التفاصيل الصغيرة جدًا
• تجمع عدسات مقياس الطيف الضوئي ضوء الليزر المنعكس من سطح المادة قيد الدراسة. وبالتالي ، من الممكن فهم الهيكل ، ثم خصائص المواد الجديدة.
• حتى أن هناك مشروعًا لجهاز كمبيوتر فوتوني ، حيث لن يتم نقل المعلومات عن طريق الإلكترونات ، كما هي الآن ، ولكن عن طريق الفوتونات. لمثل هذا الجهاز ، ستكون هناك حاجة بالتأكيد إلى عناصر الانكسار.

الطول الموجي

ومع ذلك ، تزودنا الشمس بالفوتونات ليس فقط في الطيف المرئي. لا يتم إدراك نطاقات الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية من خلال الرؤية البشرية ، ولكنها تؤثر على حياتنا. تبقينا الأشعة تحت الحمراء دافئين ، وتعمل فوتونات الأشعة فوق البنفسجية على تأين الغلاف الجوي العلوي وتمكن النباتات من إنتاج الأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي.

وما يساوي معامل الانكسار لا يعتمد فقط على المواد التي تقع بينها الحدود ، ولكن أيضًا على الطول الموجي للإشعاع الساقط. عادة ما يكون واضحًا من السياق القيمة التي تتم الإشارة إليها. أي إذا نظر الكتاب في الأشعة السينية وتأثيرها على الإنسان نهناك يتم تعريفه لهذا النطاق. ولكن عادةً ما يُقصد بالطيف المرئي للموجات الكهرومغناطيسية ، ما لم يُنص على خلاف ذلك.

معامل الانكسار والانعكاس

كما اتضح مما سبق ، فإننا نتحدث عن بيئات شفافة. على سبيل المثال ، ذكرنا الهواء والماء والماس. لكن ماذا عن الخشب والجرانيت والبلاستيك؟ هل هناك شيء مثل معامل الانكسار بالنسبة لهم؟ الجواب معقد ، لكن بشكل عام نعم.

بادئ ذي بدء ، يجب أن نفكر في نوع الضوء الذي نتعامل معه. يتم قطع تلك الوسائط غير الشفافة للفوتونات المرئية بواسطة الأشعة السينية أو أشعة جاما. بمعنى ، إذا كنا جميعًا رجالًا خارقين ، فسيكون العالم كله من حولنا شفافًا بالنسبة لنا ، ولكن بدرجات متفاوتة. على سبيل المثال ، لن تكون الجدران المصنوعة من الخرسانة أكثر كثافة من الهلام ، وستبدو التركيبات المعدنية مثل قطع الفاكهة الأكثر كثافة.

بالنسبة للجسيمات الأولية الأخرى ، الميونات ، يكون كوكبنا شفافًا بشكل عام من خلاله. في وقت ما ، تسبب العلماء في الكثير من المتاعب لإثبات حقيقة وجودهم. تخترقنا الميونات بالملايين كل ثانية ، لكن احتمال اصطدام جسيم واحد بالمادة صغير جدًا ، ومن الصعب جدًا إصلاح ذلك. بالمناسبة ، ستصبح بايكال قريبًا مكانًا "لاصطياد" الميونات. تعتبر مياهها العميقة والصافية مثالية لذلك - خاصة في فصل الشتاء. الشيء الرئيسي هو أن المستشعرات لا تتجمد. وبالتالي ، فإن معامل الانكسار للخرسانة ، على سبيل المثال ، لفوتونات الأشعة السينية أمر منطقي. علاوة على ذلك ، يعد تشعيع مادة ما بالأشعة السينية من أكثر الطرق دقة وأهمية لدراسة بنية البلورات.

من الجدير بالذكر أيضًا أنه ، بالمعنى الرياضي ، المواد المعتمة لنطاق معين لها معامل انكسار وهمي. أخيرًا ، يجب على المرء أن يفهم أن درجة حرارة مادة ما يمكن أن تؤثر أيضًا على شفافيتها.

يُطلق على الانكسار رقمًا تجريديًا معينًا يميز قوة الانكسار لأي وسيط شفاف. من المعتاد تعيينه n. هناك معامل انكسار مطلق ومعامل نسبي.

يتم حساب الأول باستخدام إحدى الصيغتين:

n = sin α / sin β = const (حيث sin α هو جيب زاوية السقوط ، و sin هو جيب شعاع الضوء الذي يدخل الوسط قيد النظر من الفراغ)

n = c / υ λ (حيث c هي سرعة الضوء في الفراغ ، υ λ هي سرعة الضوء في الوسط قيد الدراسة).

هنا ، يوضح الحساب عدد المرات التي يغير فيها الضوء سرعة انتشاره في لحظة الانتقال من الفراغ إلى وسط شفاف. بهذه الطريقة ، يتم تحديد معامل الانكسار (المطلق). لمعرفة النسبي ، استخدم الصيغة:

وهذا يعني أن مؤشرات الانكسار المطلقة للمواد ذات الكثافة المختلفة ، مثل الهواء والزجاج ، تؤخذ في الاعتبار.

بشكل عام ، المعاملات المطلقة لأي أجسام ، سواء كانت غازية أو سائلة أو صلبة ، تكون دائمًا أكبر من 1. بشكل أساسي ، تتراوح قيمها من 1 إلى 2. يمكن أن تكون هذه القيمة أعلى من 2 فقط في حالات استثنائية. قيمة هذه المعلمة لبعض البيئات:

هذه القيمة ، عند تطبيقها على أصعب مادة طبيعية على الكوكب ، الماس ، هي 2.42. في كثير من الأحيان ، عند إجراء البحث العلمي ، وما إلى ذلك ، من الضروري معرفة معامل انكسار الماء. هذه المعلمة هي 1.334.

نظرًا لأن الطول الموجي هو مؤشر ، بالطبع ، ليس ثابتًا ، يتم تخصيص فهرس للحرف n. تساعد قيمته على فهم أي موجة من الطيف يشير إليها هذا المعامل. عند النظر إلى نفس المادة ، ولكن مع زيادة الطول الموجي للضوء ، سينخفض ​​معامل الانكسار. تسبب هذا الظرف في تحلل الضوء إلى طيف عند المرور عبر العدسة أو المنشور وما إلى ذلك.

من خلال قيمة معامل الانكسار ، يمكنك تحديد ، على سبيل المثال ، مقدار المادة المذابة في مادة أخرى. هذا مفيد ، على سبيل المثال ، في التخمير أو عندما تحتاج إلى معرفة تركيز السكر أو الفاكهة أو التوت في العصير. هذا المؤشر مهم أيضًا في تحديد جودة المنتجات البترولية ، وفي المجوهرات ، عندما يكون من الضروري إثبات صحة الحجر ، وما إلى ذلك.

بدون استخدام أي مادة ، سيكون المقياس المرئي في العدسة العينية للأداة أزرق تمامًا. إذا قمت بإسقاط الماء المقطر العادي على منشور ، مع المعايرة الصحيحة للأداة ، فإن حدود الألوان الزرقاء والبيضاء ستمر بدقة على طول علامة الصفر. عند فحص مادة أخرى ، فإنها ستتحرك على طول المقياس وفقًا لمعامل الانكسار الموجود بها.