Kas yra lūžio rodiklis?

Lūžio rodiklis yra skaitinė vertė, nurodanti būdą, kuriuo šviesa pereis per tam tikrą medžiagą, palyginti su tuo, kaip ji keliauja per vakuumą. Paprastai indeksas nurodomas kaip dešimtainė reikšmė, tačiau jis pagrįstas šviesos greičiu vakuume, padalijus iš šviesos greičio, sklindančios per tam tikrą terpę, pvz., stiklą ar vandenį. Šios kitos terpės linkusios sumažinti šviesos greitį ir keisti jos kryptį, todėl gautas skaičius turi didesnę už vienetą reikšmę. Tam tikros medžiagos lūžio rodiklis gali skirtis esant skirtingiems šviesos spektrams; todėl indeksas paprastai nurodo ir naudojamos šviesos energijos tipą.

Taip pat vadinamas lūžio rodikliu, medžiagos lūžio rodiklis nurodomas atsižvelgiant į vakuumą. Kai žmonės paprastai kalba apie šviesos greitį, apie 3 × 108 metrus per sekundę (m/s), jie paprastai turi omenyje šviesos greitį vakuume. Šis greitis yra pastovus ir yra standartas, su kuriuo lyginami kiti greičiai dirbant su šviesa ir nustatant konkrečios medžiagos lūžio vertę.

Lūžio rodiklis rodo, kiek sumažėja šviesos greitis keliaujant per tam tikrą terpę. Pavyzdžiui, kai šviesa iš vakuumo pereina į skaidrų stiklą, ji vis tiek praeina pro stiklą, tačiau dėl didesnio stiklo tankio keičiasi šviesos sklidimo per jį būdas. Šviesa sulėtėja, kai ji praeina per stiklą, o jos kryptis šiek tiek keičiasi einant pro stiklą; tai pasakytina apie bet kokią skaidrią medžiagą. Šį efektą dažnai galima pastebėti įdėjus tiesią lazdelę į vandens telkinį. Šviesai, keliaujančiai nuo lazdos iki žmogaus akies, keliaujant tarp vandens ir oro, ji lūžta ir atrodo, kad lazda vandenyje yra sulenkta.

Norėdami nustatyti tam tikros terpės lūžio rodiklį, kažkas nustato šviesos greitį, sklindantį per tą terpę, ir tada padalija šviesos greitį vakuume iš greičio terpėje. Ši vertė nurodoma dešimtainiu tikslumu, o šis skaičius vadinamas tos medžiagos lūžio verte. Tam tikros terpės indeksas gali šiek tiek skirtis esant skirtingiems šviesos dažniams, todėl dažniausiai nurodomas naudojamos šviesos tipas, dažnai geltona šviesa. Vandens lūžio rodiklis yra apie 1.33, o tai reiškia, kad šviesa vakuume sklinda maždaug 1.33 karto greičiau nei šviesa vandenyje, o deimantų indeksas yra apie 2.4, o tai reiškia, kad šviesa vakuume sklinda dvigubai greičiau nei per deimantą.