En general, la velocidad de propagación de la radiación
electromagnética depende del medio considerado. Cuando el medio de propagación
no es el vacío, la teoría de Maxwell proporciona el siguiente valor (y la
realidad experimental lo confirma):
El valor máximo se obtiene en el vacío, cuando μr = εr = 1,
y es aproximadamente 300.000 km/s.
La velocidad de la luz es una velocidad increíblemente alta,
capaz de dar unas 8 vueltas a nuestro planeta por el ecuador en 1 segundo. No
obstante, actualmente existen medios adecuados para medir la velocidad de la
luz con extraordinaria precisión. Tan precisas han llegado a ser estas
mediciones que, en 1983, se redefinió nuevamente el patrón de longitud (metro)
y junto con el se le asignó un valor exacto a la velocidad de la luz en el
vacío. Así, c = 299.792.458 m/s exactamente.
Este valor es el mismo en cualquier sistema de referencia
que se mida, tanto si está en reposo como en movimiento (éste el precisamente
uno de los postulados de Einstein que condujo a la teoría especial de la
relatividad, comprobado innumerables veces en la práctica).
El metro se redefinió en 1983 como la longitud que la luz
viaja en el vacío durante (1/299.792.458) de segundo, mientras que el segundo se definió en 1967 como el
tiempo que tardan en ser emitidas 9.192.631.770 vibraciones de la radiación de los átomos de Cs 133
en determinadas condiciones.
Para el vidrio εr y μr son mayores que la unidad, mientras que para el aire εr ~ μr ~ 1. Por tanto la velocidad de propagación de la luz en el vidrio será menor que su velocidad en el aire, y el comportamiento de la propagación será en general diferente.
Para caracterizar las particularidades de la propagación de la luz en los medios se introduce el índice de refracción
n = c/v
donde:
c: velocidad de la luz en el vacío
v: velocidad de la luz en el medio considerado
Como consecuencia de la definición, n ≥ 1 siempre, y sólo será igual a 1 en el vacío. En la tabla siguiente se muestran algunos valores típicos de n. Note que n, cociente de dos velocidades, es adimensional.
La frecuencia (f) de la radiación no varía al pasar de un medio a otro, pero como la velocidad varía, la longitud de onda si variará.
λ = c/f
n=λf/λ´f
por tanto:
λ´=λ/n
La longitud de onda de la radiación se reduce al pasar a un medio de mayor n (mayor densidad óptica).