굴절률 측정

빛은 전기장과 자기장으로 되어 있으며 이들은 상호 직교하고 또한 빛의 진행 방향에 직교한다. 어느 매질에서나 빛의 장과 매질 본자에 수반된 장간의 작용이 있기 때문에 매질에서의 빛의 속도는 진공에서의 것보다 작다. 빛살이 밀도가 작은 매질로부터 큰 매질 쪽으로 지나가면 속도가 줄어든다. 그에 따라서 빛의 방향이 바뀐다. 즉, 표면의 법선 방향에 더가깝게 굴절한다(이 효과는 움직이는 자동차의 한 쪽 브레이크만을 밟았을 때 자동차의 방향이 바뀌는 것과 비슷하다). 빛살이 공기로부터 액체나 고체로 들어가면 입사각 ⅰ가 굴절각 r 보다 크다. 입사각 정현의 굴절각 정현에 대한 비를 굴절율이라고 하며 기호 n 로서 나타낸다(정확히 말하자면, 이 정의는 빛이 진공으로부터 보다 밀도가 큰 매질로 들어가는 경우에만 적용된다. 그러나 굴절 매질이 기체가 아닌한 진공 대신 보통 압력하의 공기로 대치할 수 있다). 굴절율은 빛의 파장과 빛 경로의 장에 의존된다. 실험에 의하면 n는 뱇의 파장이 감소함에 따라서 증가하고 매질의 밀도가 증가함에 따라서(즉, 압력이 증가하고 온도가 내려감에 따라서) 증가한다. 굴절율은 다음식으로 정의된다.