indeks loma

indeks loma (engl. refractive index; njem. Brechungsindex; rus. коэффициент преломления; znak n), omjer brzine rasprostiranja elektromagnetskoga vala u vakuumu i nekom sredstvu. Veći je od jedan, jer je brzina u bilo kojem sredstvu manja od brzine u vakuumu. Kako je indeks loma n Zemljine atmosfere neznatno veći od jedan, za računanje loma u atmosferi rabi se modul loma N, koji je milijun puta uvećana razlika od indeksa loma u vakuumu, tj. N = 10⁶ (1 – n). Elektromagnetski se val u atmosferi zbog kontinuirane promjene modula loma s visinom ne rasprostire ravnocrtno nego se rasprostire po zakrivljenoj putanji s polumjerom zakrivljenosti r = – 1/(10⁶ G), gdje je G = dN/dh gradijent modula loma po nadmorskoj visini h. Indeks loma svjetlosti mjera je loma svjetlosne zrake na granici optički različitih sredstava. Apsolutni indeks loma omjer je brzine svjetlosti c₀ u vakuumu i brzine svjetlosti c u nekom sredstvu. Iz geometrijskih odnosa slijedi da je jednak omjeru sinusa upadnoga kuta α zrake prema okomici i sinusa lomnoga kuta β (Snelliusov zakon), tj.:

$$n=\frac{c_0}{c}=\frac{\text{sin}\alpha }{\text{sin}\beta }.$$

Vrijednosti su apsolutnoga indeksa loma 1...2 (samo za dijamant iznosi 2,4173). Relativni indeks loma je:

$$n_{21}=\frac{c_1}{c_2}=\frac{\text{sin}\gamma }{\text{sin}\delta }=\frac{n_2}{n_1},$$

gdje su: c₁ i c2 brzine svjetlosti u sredstvu 1 ili 2, γ i δ kut zrake prema okomici u sredstvu 1 ili 2, a n₁ i n₂ apsolutni indeks loma u sredstvu 1 ili 2. Indeksi loma ovise u frekvenciji svjetlosti, a u plinovima i o temperaturi. Indeks je loma svijetlosti pri prijelazu iz zraka u vodu 1,333, ulja ~1,4, različita stakla ~1,4 … 1,6, polietilena 1,5 itd.