El índice de refracción de un material es un número adimensional que describe qué tan rápido viaja la luz a través del material. Si i es el ángulo de incidencia de un rayo en el vacío (ángulo entre el rayo entrante y el perpendicular a la superficie de un medio, llamado normal) y r es el ángulo de refracción (ángulo entre el rayo en el medio y el normal), el índice de refracción n se define como la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción; es decir, n=seni/sinr. El índice de refracción también es igual a la velocidad de la luz c de una longitud de onda dada en el espacio vacío dividida por su velocidad, n=c/v.
Índice de refracción. Diagrama de un rayo de luz que se refracta.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Algunos índices de refracción típicos para la luz amarilla (longitud de onda igual a 589 nanómetros [10^−9 metros]) son los siguientes: aire n=1,0003; agua n=1,333 y diamante n=2,417. La variación del índice de refracción con la longitud de onda es la fuente de la aberración cromática en las lentes. El índice de refracción de los rayos X son ligeramente inferiores a 1,0, lo que significa que una radiografía que ingresa a un trozo de vidrio desde el aire se doblará fuera de lo normal, a diferencia de un rayo de luz, que se doblará hacia la normalidad. La ecuación n=c/v en este caso indica, correctamente, que la velocidad de los rayos X en el vidrio y en otros materiales es mayor que su velocidad en el espacio vacío.
Clasificación de los medios:
Homogéneos: La velocidad es constante en todos los puntos, es decir, el medio posee idéntica composición en todos los puntos.
Isótropos: La velocidad es constante entodas las direcciones, es decir, el medio posee idénticas propiedades en todas las direcciones.
Heterogéneos: La velocidad no es constante y es independiente de la dirección.
Anisótropos: La velocidad no es constante, y varía con la dirección.
