빛의 굴절률

요약 빛이 서로 다른 매질의 경계면에서 굴절할 때 입사각과 굴절각의 사인값의 비를 굴절률이라고 하며, 빛의 굴절률은 매질의 종류와 파장(진동수)에 따라 다르다.

다음 그림1과 같이 서로 다른 매질의 경계면에서 빛의 일부는 굴절한다. 이 때 입사각과 굴절각의 사인값의 비를 굴절률이라고 한다. 굴절률은 각각의 매질 속에서 빛의 속도의 비와 같으며, 또한 파장의 비와도 같다.

빛은 파장에 따라서도 굴절률이 달라지는데, 진공 중에서는 모든 파장의 빛의 속도가 c＝3×10⁸m/s로 일정하지만 굴절률이 n인 매질 속에서는 빛의 파장이 짧을수록(진동수가 클수록) 빛의 속도가 느려진다. 그림2와 같이 태양 광선을 프리즘에 통과시키면 보라색 빛이 빨간색 빛보다 더 많이 꺾인다. 이는 빛은 파장이 짧을수록, 즉 빨간색 빛보다 보라색 빛이 굴절률이 더 커서 속도가 더 느려졌기 때문이다.