材料の屈折率は、材料の電子構造によって決定されます。光が材料を通過すると、材料内の電子と相互作用します。この相互作用により、光が遅くなり、屈折率が高くなります。
材料の屈折指数も密度の影響を受けます。一般に、密度の高い材料は屈折率が高いです。これは、より密度の高い材料が単位体積あたりの電子が多いため、光と電子の間により強い相互作用をもたらすためです。
光学材料の屈折指数は、通常、1.0〜2.0のオーダーで非常に小さくなります。これは、光学材料の光と電子の間の相互作用が比較的弱いためです。ただし、半導体や金属など、屈折率がはるかに高い材料があります。
光学材料の小さな屈折指数は、いくつかの理由で重要です。理由の1つは、あまりにも多くの歪みを引き起こすことなく光を集中できるレンズやその他の光学コンポーネントを作ることができるからです。もう1つの理由は、光学材料の小さな屈折型インデックスにより、あまりにも多くの信号を失うことなく、長距離で光を伝達できる光ファイバーを作ることができることです。
