O desvio que a luz sofre quando passa de um meio para outro, depende da velocidade da luz nos dois meios. A grandeza física que relaciona as velocidades nos dois meios, é o índice de refração relativo (n21), que é definido como sendo a razão entre a velocidade da luz no primeiro meio (v1) e a velocidade da luz no segundo meio (v2):
n21 = v1 / v2 1
Quando o primeiro meio é o vácuo (v1 = c), o índice de refração que relaciona a velocidade da luz no vácuo com a velocidade em outro meio (v), é denominado índice de refração absoluto (n):
n = c / v 2
A velocidade da luz no vácuo é c = 300 000 km/s e em outro meio qualquer é menor do que este valor. Conseqüentemente, o valor do índice de refração em qualquer meio, exceto o vácuo, é sempre maior que a unidade (n > 1).
Exemplo: A velocidade da luz no vidro é v = 200 000 km/s. O índice de refração do vidro será:
nvidro = c / v = 300 000 / 200 000 = 1,5
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Meio material |
Índice de refração (n) |
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ar |
1,00 |
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água |
1,33 |
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vidro |
1,50 |
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glicerina |
1,90 |
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álcool etílico |
1,36 |
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diamante |
2,42 |
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acrílico |
1,49 |
Tabela 1 Os valores de índices de refração de alguns meios materiais
Dependendo da cor da luz incidente no dioptro, temos diferentes índices de refração para o mesmo meio (tabela 2).
Observação: Os valores dos índices de refração da tabela 1, são valores para uma mesma radiação (mesma cor).
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Luz monocromática |
Índice de refração (n) de um cristal |
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Violeta |
1,94 |
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Azul |
1,60 |
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Verde |
1,44 |
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Amarela |
1,35 |
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Alaranjada |
1,30 |
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Vermelha |
1,26 |
Tabela 2 Valores de índices de refração de um cristal para diferentes luzes monocromáticas
Podemos relacionar o índice de refração relativo com os índices de refração absoluto.
Como v1 = c / n1 e v2 = c / n2, substituindo em 1, obtemos:
n21 = v1 / v2 = (c / n1) / c / n2) = n2 / n1 3
O índice de refração relativo (n21) é o cociente entre os índices de refração do meio (2) e do meio (1).