1.1. A fény terjedése, a törésmutató fogalma

iDevice ikon

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan lehet az üveget átviteli közegként felhasználni, belőle fényvezető kábeleket készíteni, először meg kell vizsgálni, hogyan viselkedik a fény, ha egy másik törésmutatójú anyagba lép át. A fénynek a vákuumban mért sebessége már ismert: c = 299792,5 km/s, mely kerekítve 3˙108 m/s.

Optikai közegben a fény sebessége mindig kisebb a vákuumban mért sebességnél, és fordítottan arányos a törésmutatóval:

Ebből következik, hogy a fény a különböző törésmutatójú közegben különböző sebességgel halad, és a sebességek fordítottan arányosak a törésmutatókkal:

A törésmutató az optikai közeg sűrűségét határozza meg a vákuuméhoz viszonyítva. Ebből következik, hogy a vákuum törésmutatója definíció szerint: nvákuum = 1. Sokan a levegő törésmutatóját veszik 1-nek, pedig - sűrűbb anyagról lévén szó - nagyobb, mint 1. Mivel az eltérés csak minimális, így nagy hibát ekkor sem követünk el.

Példaként néhány anyag törésmutatója:

Anyag megnevezése

Törésmutató értéke

levegő

1,003

víz

1,3

kvarcüveg

1,5

szilícium kristály

3,5