Indice di rifrazione: cosa è

Indice di rifrazione, un indice che non è certo di borsa ma che non serve solo a chi studia Fisica o materie simili. Si tratta di una grandezza importante anche per chi deve identificare la natura di un materiale, ad esempio, in un laboratorio o altrove. Anche a chi usa lenti, per vari motivi, l’indice di rifrazione suona sicuramente familiare.

Indice di rifrazione: cosa è

Iniziamo a capire cosa si intende per indice di rifrazione quando lo si studia sui libri di Fisica, non solo all’università, ma anche alle superiori, spesso. E’ una grandezza adimensionale, innanzitutto, quindi non ha una sua unità di misura, e quantifica la diminuzione della velocità di propagazione della radiazione elettromagnetica quando attraversa un materiale.

Oltre alla diminuzione della velocità di propagazione, nell’attraversare un materiale, ciò che accade riguarda anche la direzione della radiazione che viene modificata, dando vita al fenomeno della rifrazione.

In chimica si misura l’indice di rifrazione utilizzando un rifrattometro per ottenere indicazioni analitiche, troviamo questa grandezza presa in considerazione anche in campo medico per analisi del sangue e delle urine, in ambito industriale nell’analisi dei materiali, in campo alimentare, per determinare la concentrazione zuccherina in succhi di frutta o il grado alcolico di bevande.

Indice di rifrazione: formula

Questo indice è il rapporto tra c e la velocità v della radiazione nel mezzo, dipende in generale dalla frequenza della radiazione, e pertanto si tratta di un numero complesso strettamente legato alla permittività elettrica.

Indice di rifrazione: vetro

Al variare della lunghezza d’onda, l’indice di rifrazione cambia, per cui spesso si “gioca” con questo effetto per analizzare un fascio di luce facendolo interagire con prismi di vetro, come il Prisma di Newton o superfici di vetro. Quale vetro? Già, perché ce ne sono diverse tipologie e hanno indici di rifrazione diversi. Quello comune 1.579, il vetro crown 1,517, il vetro flint 1,732, il vetro pesantissimo 1,890.

Indice di rifrazione: plexiglass

L’indice di rifrazione del plexiglas è 1.48, non siamo lontanissimi da quello del vetro comune ma non possiamo certo dire che la luce li attraversa con gli stessi effetti.

Indice di rifrazione: lenti

Se vogliamo studiare l’indice di rifrazione di diverse lenti, meglio sapere che maggiore esso è, più sottile sarà la lente a parità di potere. Se prendiamo lenti in materiale organico, il loro indice può variare di solito tra 1.5 e 1.74, non ci sono delle linee guida generale per scegliere, dipende dal difetto visivo, dalla tipologia di montatura e dalle esigenze di chi indossa gli occhiali. Nella terapia della Luce, non si gioca invece con le lenti ma si tiene conto delle varie caratteristiche della luce e di come poterla emettere e ricevere al meglio sul proprio corpo

Indice di rifrazione assoluto

Sfogliando testi di Fisica, si può leggere sia di indice di rifrazione assoluto sia di indice relativo. Entrambi forniscono indicazioni preziose.

Nel caso dell’assoluto, si sta intendendo il rapporto tra la velocità della luce, indicata con c, e la velocità con cui si propaga l’onda, indicata con v. Per calcolarlo si parte da un valore pari ad uno nel vuoto, il quale tende ad aumentare per altri. Se si tratta di gas, l’indice resta simile a quello del vuoto, mentre si allontana molto se analizziamo sostanze solide. Gli indici di rifrazione assoluti di molti materiali sono valori conosciuti.

Indice di rifrazione relativo

Quando si parla di indice relativo è di solito perché si sta studiando la variazione della propagazione tra due mezzi, con un’onda che proviene dal mezzo 1, ma si infrange nel mezzo 2. Va da sé, quindi, che non centra più il vuoto e che questo indice dipende da entrambi i mezzi, è il rapporto tra le due velocità v1 e v2, ricavabili dagli indici di rifrazione assoluti che sono valori noti.

Indice di rifrazione del vuoto

Molto importante per conoscere l’indice di rifrazione assoluto di vari mezzi che sono sempre messi in relazione con quello del vuoto, con luce verde. Ecco alcuni valori assoluti che spesso ci possiamo trovare a usare. Per l’aria 1,000292, quasi come il vuoto, per l’acqua 1,334, per l’alcol etilico 1,365, per il quarzo 1,458, per il diamante 2,419. Il diamante ad oggi è uno dei mezzi più rifrangenti.

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Pubblicato da Marta Abbà il 3 Aprile 2018