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요약
두 매질 속에서 진행하는 파동의 속력 비율을 의미하는 말로 굴절도라고도 한다. 빛이나 음파 등 파동이 하나의 매질에서 다른 매질로 들어갈 때 굴절이 일어나는 데 이 정도를 굴절률이라 하는 것이다.
굴절률은 굴절각의 사인(sin) 함수 값에 대한 입사각의 사인(sin) 함수 값의 비율로 계산한다. 입사각은 매질의 표면에 수직하는 직선과 입사광 사이의 각도를 가리키며 굴절각은 법선과 굴절광 사이의 각도를 의미한다.
파장에 따라 빛의 굴절률이 달라지는데, 보라색 빛이 빨간색 빛보다 굴절률이 크다.
i가 진공에서 빛의 입사각(매질의 표면에 수직한 직선과 입사광 사이의 각도)이고, r가 굴절각일 때 굴절률 n은 입사각의 sin 값을 굴절각의 sin 값으로 나눈 값이다(n=sin i/sin r).
굴절률은 진공에서의 빛의 속력 c를 매질 속에서의 빛의 속력 v로 나눈 값과 같으며 빛의 파장에 따라 굴절률이 다르다(n=c/v).
파장이 589㎚(나노미터)인 노란색 빛의 굴절률은 공기에서 1.0002, 물에서 1.333이고 크라운 유리에서 1.517, 납유리에서 1.655, 다이아몬드에서 2.417이다. 파장에 따라 빛의 굴절률이 달라지므로 렌즈에는 색수차가 있다.
X선의 굴절률은 1.0보다 약간 작은 값이므로 공기에서 유리로 X선이 들어가면 일반 광선과는 달리 굴절각이 입사각보다 커진다. 이때 굴절률 식 n=c/v는 유리나 다른 매질 속에서의 X선의 속도가 진공 속에서 X선의 속도보다 빠르다는 것을 뜻한다.
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