Sin embargo, los índices de refracción de los materiales se notifican comúnmente utilizando un valor único para n, que normalmente se mide a 633 nm.También se puede aplicar a fenómenos ondulatorios como el sonido.Estos lentes son generalmente más caros de fabricar que los convencionales.En el caso de la luz, es igual a: Para la mayoría de los materiales, μr es muy cercano a 1 en frecuencias ópticas, es decir, luz visible, por lo tanto, n es aproximadamentePosiblemente, Thomas Young fue la persona que primero usó e inventó el nombre "índice de refracción", en 1807.[7] Hutton lo escribió como una razón con un denominador fijo, como 1,3358 a 1 (agua).[8] Young no usó un símbolo para el índice de refracción en 1807.En años posteriores, otros comenzaron a usar símbolos diferentes: n, m y µ.Los coeficientes se citan generalmente para λ como la longitud de onda del vacío en micrómetros .Según la teoría de la relatividad , ninguna información puede viajar más rápido que la velocidad de la luz en el vacío, pero esto no significa que el índice de refracción no pueda ser inferior a «1».No se espera que esto ocurra naturalmente con luz visible con algún material, aunque puede lograrse con metamateriales; materiales creados en laboratorio para dicho propósito.Por esta misma razón, y en ciertos materiales, podemos obtener un índice de refracción negativo no estándar.Por otro lado, como ya se dijo, existen metamateriales que permiten esta propiedad en condiciones estándar o con la luz visible.A escala atómica, la velocidad de fase de una onda electromagnética se reduce en un material porque el campo eléctrico crea una perturbación en las cargas de cada átomo (principalmente en los electrones ) proporcional a la susceptibilidad eléctrica del medio; el mismo modo, el campo magnético crea una perturbación proporcional a la susceptibilidad magnética.La onda de luz que viaja en el medio es la superposición macroscópica (suma) de todas esas contribuciones en el material: la onda original más las ondas radiadas por todas las cargas en movimiento.Esto se denomina "dispersión normal", en contraste con la "dispersión anómala", en la que el índice de refracción aumenta con la longitud de onda.[21] Este es un concepto importante en óptica porque determina la fase de la luz y gobierna la interferencia y la difracción de la luz al propagarse.Si no hay un ángulo θ2 que cumpla la ley de Snell, es decir, la luz no puede transmitirse y, en cambio, sufrirá una reflexión interna total.[23]: 49–50 Esto solo ocurre cuando se pasa a un material menos denso ópticamente, es decir, con menor índice de refracción.Esta falsa impresión resulta de observar que los modos fundamentales en una fibra óptica tienen un índice modal más cercano al índice de refracción del núcleo.
Frentes de onda de una fuente puntual en el contexto de la ley de Snell. La región debajo de la línea gris tiene un índice de refracción mayor y velocidad de onda proporcionalmente menor que la región encima de la línea
Ejemplo de un rayo electromagnético pasando por un metamaterial con refracción negativa.
En mineralogía óptica , las secciones delgadas se utilizan para estudiar rocas. El método se basa en los distintos índices de refracción de diferentes minerales .
En un prisma, la dispersión hace que diferentes colores se refracten en diferentes ángulos, dividiendo la luz blanca en un arcoíris de colores.
La luz de diferentes colores tiene índices de refracción ligeramente diferentes en el agua y, por lo tanto, aparece en diferentes posiciones en el arco iris .
La variación del índice de refracción con la longitud de onda para varios vidrios. La zona sombreada indica el rango de luz visible
Los colores de una pompa de jabón están determinados por la longitud del camino óptico a través de la película delgada de jabón en un fenómeno llamado interferencia de película delgada .
Refracción de la luz en la interfaz entre dos medios de diferentes índices de refracción, con
n
2
>
n
1
. Dado que la velocidad de fase es menor en el segundo medio (
v
2
<
v
1
), el ángulo de refracción
θ
2
es menor que el ángulo de incidencia
θ
1
; es decir, el rayo en el medio de mayor índice está más cerca de lo normal.