78.003 3716

A gyémánt abszolút törésmutatója $2,42$. A törésmutató azonban hullámhosszfüggő, így azt is meg kell ilyenkor adni, hogy mekkora frekvenciájú illetve (vákuumbeli) hullámhosszú fényre vonatkozik az adat. A fenti érték a szokványos törésmutató sztenderden, a nátrium $589,29\ \mathrm{nm}$‑es D‑vonalán értendő, ami jól ismert az utcai lámpákból, amik energiatakarékosak, és bár a különböző színek nem nagyon láthatók a narancssárga fényükben, de ez az éjszakai láthatóság biztosításánál belefér:

a)  Mekkora sebességgel terjed a fenti "sárga" fény a gyémántban?

\(c_{\mathrm{gy}}=1,24\cdot 10^{8}\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}\)

Egy közeg abszolút törésmutatója azt mutatja meg, hogy benne hányszor lassabban terjed a fény, mint a vákuumban:

$$n_{absz}={{c_{\mathrm{vák}}}\over {c_{\mathrm{közeg}}}}$$

Írjuk be a gyémánt adatait:

$$2,42={{3\cdot {10}^8\ \mathrm{\displaystyle {{m}\over {s}}}}\over {c_{\mathrm{gy}}}}$$

$$c_{\mathrm{gy}}={{3}\over {2,42}}\cdot {10}^8\ \mathrm{{{m}\over {s}}}$$

$$c_{\mathrm{gy}}=1,24\cdot {10}^8\ \mathrm{{{m}\over {s}}}$$ 

b)  Az alapján, hogy a gyémánt az egyik legnagyobb törésmutatójú anyag, adjuk meg, hogy mekkora értékeket vehet fel a fénysebesség a különféle anyagokban!

\(1,24\cdot 10^8\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}} < c_{\mathrm{anyag}} < 3\cdot 10^8\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}\)

A vákuumbeli fénysebesség a fizikában határsebessége.

Mivel a gyémánt a legnagyobb törésmutatüójú anyag, így benne halad a leglassabban a fény, hiszen egy anyag (abszolút) törésmutatója azt mutatja meg, hogy hányszor lassabban halad benne a fény, mint vákuumban.