مؤشر الانكسار | Refractive index

ما هو مؤشر الانكسار

يمثل معامل (مؤشر) الإنكسار مصطلح فيزيائي يبين النسبة بين سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعته في الوسط المادي. وهو معامل يدل على مدى إنكسار الأمواج (الإشعاعات) الكهرومغناطيسية خلال انتقالها بين وسطين مختلفين.

حسابياً، يُعبر عن هذا المدى بالنسبة بين جيب زاوية سقوط الأشعة إلى جيب زاوية انكسارها، حيث تُساوي القيمة الناتجة النسبة بين سرعة الإشعاع في الوسط الأول إلى سرعته في الوسط الثاني. مثلاً، إذا كانت سرعة انتقال الضوء في نوع معين من الزجاج 200000 كم/ثانية وسرعة إنتقال الضوء في الفراغ 300000 كم/ثانية، فمعامل إنكسار هذا النوع من الزجاج يساوي 300000\200000=1.5. هذا يسمى أيضاً معامل الإنكسار المطلق لأته يقيس نسبة سرعة إنتقال الضوء في الفراغ إلى سرعة إنتقاله في الوسط المادي، وله قيمة دائماً أكبر من الواحد الصحيح.

أما معامل الإنكسار النسبي فيقيس النسبة بين سرعة إنتقال الضوء بين وسطين ماديين مختلفين كالماء والزجاج مثلاً، وقيمته قد تكون أكبر أو أقل من الواحد الصحيح.

ما هي وحدة قياس معامل الإنكسار؟

ليس لمعامل الإنكسار وحدة قياس لأنه نسبة بين وحدتين متماثلتين.

على ماذا يعتمد معامل الإنكسار؟

• يعتمد على كثافة المادة أو الوسط الذي يمر الضوء من خلاله، إذ كلما زادت كثافة المادة قلت سرعة انتقال الضوء من خلالها مما يؤدي إلى زيادة معامل إنكسارها.
• من الجدير بالذكر أن الأطوال الموجية المختلفة تنكسر بطريقة مختلفة أثناء إنتقالها بين وسطين ماديين مختلفين في الكثافة. هذا يفسر تحلل الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف الشمسي أثناء مروره من خلال موشور زجاجي.

ما هي تطبيقات معامل الإنكسار في الفيزياء الطبية؟

• يساعدنا حساب معامل الإنكسار في تصميم وصناعة العدسات الطبية. العدسات المحدبة تكسر أشعة الضوء الساقطة عليها وتجمعها في بؤرة واحدة، أما العدسات المقعرة فتكسر الأشعة الضوئية الساقطة عليها وتفرقها.
• حساب معامل الإنكسار لكرة العين كوحدة واحدة (reduced eye)، أي إعطاء قيمة واحدة لمعامل الإنكسار بدلاً من حساب قيم معاملات الإنكسار المختلفة لأجزاء العين المختلفة (القرنية والعدسة والسائل الجاجي) مما يسهل كثيراً في إجراء العمليات الحسابية.