Γιατί οι οπτικοί δείκτες διάθλασης είναι τόσο μικροί;
Ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού προσδιορίζεται από την ηλεκτρονική δομή του υλικού. Όταν το φως διέρχεται από ένα υλικό, αλληλεπιδρά με τα ηλεκτρόνια του υλικού. Αυτή η αλληλεπίδραση προκαλεί την επιβράδυνση του φωτός, πράγμα που έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερο δείκτη διάθλασης.
Ο δείκτης διάθλασης ενός υλικού επηρεάζεται επίσης από την πυκνότητα του. Γενικά, τα πυκνότερα υλικά έχουν υψηλότερους δείκτες διάθλασης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα πυκνότερα υλικά έχουν περισσότερα ηλεκτρόνια ανά όγκο μονάδας, πράγμα που έχει ως αποτέλεσμα μια ισχυρότερη αλληλεπίδραση μεταξύ του φωτός και των ηλεκτρονίων.
Οι διαθλαστικοί δείκτες οπτικών υλικών είναι συνήθως πολύ μικροί, της τάξης των 1,0 έως 2,0. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ φωτός και ηλεκτρονίων σε οπτικά υλικά είναι σχετικά αδύναμη. Ωστόσο, υπάρχουν κάποια υλικά, όπως ημιαγωγοί και μέταλλα, που έχουν πολύ υψηλότερους δείκτες διάθλασης.
Οι μικρές διαθλαστικές δείκτες οπτικών υλικών είναι σημαντικοί για διάφορους λόγους. Ένας λόγος είναι ότι μας επιτρέπουν να φτιάχνουμε φακούς και άλλα οπτικά στοιχεία που είναι σε θέση να εστιάσουν το φως χωρίς να προκαλούν υπερβολική παραμόρφωση. Ένας άλλος λόγος είναι ότι οι μικροί δείκτες διάθλασης οπτικών υλικών μας επιτρέπουν να φτιάχνουμε οπτικές ίνες που είναι σε θέση να μεταδίδουν φως σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς να χάσουμε υπερβολικό σήμα.
