Leí en un libro sobre fibras ópticas que los diferentes componentes espectrales de un pulso de luz transmitido en la fibra se propagan con diferentes velocidades debido a un índice de refracción dependiente de la longitud de onda. ¿Alguien puede explicar eso? ¿Por qué el índice de refracción de la sílice depende de la longitud de onda/frecuencia de la onda?
La razón fundamental de la dependencia de la longitud de onda del índice de refracción ( ), de hecho, la descripción fundamental de la refracción en sí misma, es el dominio de la teoría cuántica de campos y está más allá de mi comprensión. Esperemos que alguien más pueda proporcionar una respuesta sobre ese tema.
Sin embargo, puedo afirmar que no es solo la sílice la que tiene una longitud de onda dependiente . De hecho, cada material tiene alguna dependencia de la longitud de onda, y esta propiedad se llama dispersión . En materiales ópticos, la curva de dispersión se aproxima muy bien mediante la ecuación de Sellmeier :
generalmente llevado a , dónde y se miden experimentalmente. Hasta donde yo sé, esta ecuación no se deriva de la teoría; es completamente empírico.
Siempre que los haces de electrones y atómicos también muestren refracción, parece que esta es una propiedad de una partícula. La velocidad es inversamente proporcional a la masa/tamaño de la partícula para un medio específico. El fotón se comporta como una partícula en este efecto. La masa viene dada por la ecuación de De Broglie: m=hv/c^2 , v=frecuencia
Tobias Kienzler