Murdumisnäitaja
Optilise keskkonna murdumisnäitajaks ehk refraktsiooniindeksiks nimetatakse dimensioonitut suurust, mis näitab, mitu korda erineb valguse või suvalise teise kiirguse faasikiirus selles keskkonnas valguse kiirusest vaakumis.
Murdumisnäitajate erinevus põhjustab valguse murdumise kahe optilise keskkonna lahutuspinnal (sellest ka nimetus murdumisnäitaja). Valguskiire suunamuutust kirjeldab Snelli seadus n1sin(θ1)=n2sin(θ2), kus θ1 ja θ2 on vastavalt langemisnurk ja murdumisnurk ning n1 ja n2 keskkondade murdumisnäitajad. Murdumisnäitajaist sõltub ka Brewsteri nurk ning peegeldus- ja läbilaskvustegur. Näiteks pinnale risti langeva valguse korral on peegeldustegur R = (n1 – n2)2⁄(n1 + n2)2. Peegeldus- ja läbilaskvusteguri sõltuvust murdumisnäitajast kirjeldavad Fresneli võrranditega.
Murdumisnäitaja sõltub lainepikkusest. Seda nähtust nimetatakse dispersiooniks ning see tingib valge valguse lahutumise spektriks prisma läbimisel ja vikerkaares, samuti kromaatilise aberratsiooni tekkimise optilistes süsteemides. Reeglina murdub lühema lainepikkusega (sinine) valgus tugevamini kui suurema lainepikkusega (punane) valgus.
Murdumisnäitajast saab rääkida ka teiste lainenähtuste juhul. Näiteks heli korral on murdumisnäitaja kordaja, mis näitab, kui palju erineb helikiirus vaadeldavas keskkonnas helikiirusest mõnes fikseeritud keskkonnas.
Erinevate keskkondade murdumisnäitajad
[muuda | muuda lähteteksti]Koolifüüsikas on tavaks nimetada murdumisnäitajat vaakumi suhtes absoluutseks murdumisnäitajaks, murdumisnäitajat mõne teise materiaalse keskkonna suhtes aga relatiivseks murdumisnäitajaks.
Õhu absoluutne murdumisnäitaja lainepikkusel 589,3 nm (naatriumi kollane spektrijoon) on 1,00029.
Vee murdumisnäitaja nähtava valguse lainepikkustel on umbes 1,3, erinevate klaasisortide murdumisnäitajad on vahemikus 1,5...1,7, teemandil umbes 2,4.
Vedelike murdumisnäitajat, vahel ka gaaside või läbipaistva tahke aine (klaas, vääriskivid, plastikud) murdumisnäitajat määratakse tavaliselt refraktomeetriga. Laborites on kasutusel Abbe refraktomeetrid, tööstuses ka mitmesuguseid käsirefraktomeetreid.