Lichtsnelheid

De tweede manier om de brekingsindex te bepalen is met behulp van de lichtsnelheden in de verschillende materialen. De snelheid van licht in perspex is kleiner dan die in lucht. Dat komt doordat perspex als het ware meer weerstand geeft aan licht dan lucht. We zeggen dat perspex een optisch dichter medium is dan lucht. Een lichtbundel die vanuit lucht op een blok perspex valt wordt aan het grensvlak afgeremd, waardoor de bundel wordt gebroken. De brekingsindex kan als volgt worden berekend:

`n = ("lichtsnelheid in stof 1")/"lichtsnelheid in stof 2"= \frac{c_1}{c_2}`

In de tabel hieronder staan de lichtsnelheden in een aantal verschillende stoffen.

Medium	Lichtsnelheid c in m/s
Lucht	3,00x10⁸
(Plexi)glas	2,01x10⁸
Diamant	1,24x10⁸
IJs	2,29x10⁸
Alcohol	2,20x10⁸
Water	2,25x10⁸

En nu een paar voorbeelden.

Voorbeeld 4

-Bereken de brekingsindex voor een lichtstraal die van lucht naar plexiglas gaat.

Uitwerking

`n = \frac{c_"lucht"}{c_"plexiglas"}= \frac{3,00\times10^8}{2,01\times10^8} = 1,493`

Voorbeeld 5

De brekingsindex van diamant is 2,42, dat wil zeggen dat de brekingsindex voor een lichtstraal die van lucht naar diamant gaat 2,42 is. De snelheid van licht in lucht is 3,00x10⁸ m/s.
- Wat is de snelheid van licht in diamant.

Uitwerking

`n = \frac{c_"lucht"}{c_"diamant"} = \frac{3,00\times10^8}{c_"diamant"} = 2,42`

`c_"diamant" = \frac{3,00\times10^8}{2,42} = 1,24 \times 10^8 " m/s"`

En tot slot een paar opgaven.

Opgave 7

- Bereken de brekingsindex voor de overgang van ijs naar water.

`n = \frac{c_"ijs"}{c_"water"} = \frac{2,29\times10^8}{2,25\times10^8} = 1,018`

Opgave 8

De brekingsindex voor de overgang van glas naar een onbekende stof is 0,893.
- Wat is de onbekende stof?

`n = \frac{c_"glas"}{c_"x"} = \frac {2,01\times10^8}{c_"x"} = 0,893`

`c_"x" = \frac{2,01\times10^8}{0,893} = 2,25\times10^8 " m/s"`

De onbekende stof is water (zie Tabel lichtsnelheden).