屈折率

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屈折率（くっせつりつ、refractive index）とは、直進する波（光線など）が異なる媒質の境界で進行方向の角度を変える割合のこと。スネルの法則により光線の角度と対応づけられている。真空を基準とした物質固有の値を絶対屈折率といい、2つの物質の絶対屈折率の比を相対屈折率という。

屈折率は用いる光の周波数に依存し、これが屈折率の分散と言われる性質である。プリズムに白色光を入射させると虹色に分光されるのはこの分散のため。また波長の極めて短い紫外線は通常の物質では屈折率が著しく小さくなる為、扱うには専用の光学部品が必要になる。吸収のある物質の場合には吸収率を虚数部に加えて複素屈折率で表すのが便利である。また、異方性のある物質の場合には屈折率は偏光の向きによって異なり、複屈折が起こる。

MKSA単位系あるいはSI単位系では、 屈折率 : $n$ は、真空中の光速度(c)を媒質中の光速度(v)（より正確には位相速度）で割った値であらわす。

$n=\frac{c}{v}=\sqrt{\frac{\epsilon \mu}{\epsilon_0 \mu_0}}$

ここでμ、εは材質の透磁率、誘電率

μ₀、ε₀は真空の透磁率、誘電率

であらわされる。

定義により真空の屈折率は1であり、1より小さい屈折率をもつ物質は存在しない。近年フォトニック結晶などが作成されて、特定の周波数に対しては屈折率が負になる現象も観察されている。また、フェムト秒パルスレーザーなどの非常に強いレーザー光を用いると非線形光学現象が起こり、屈折率が光強度に依存するような現象も知られている。

いくつかの物質の屈折率は以下である。（波長589.3nmの光に対して）