¿Cómo se puede explicar el índice de refracción cero? ¿Significa que la velocidad de grupo de la luz viaja a una velocidad infinita?

No, el índice de refracción es la constante de proporcionalidad entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la fase .

[math] n = c / v_ {p} [/ math]

La velocidad de grupo no puede exceder c . En contraste, la velocidad de fase no tiene límites. Puede exceder de c , ser infinito, o incluso ser negativo.

Es un error común que la luz “disminuya la velocidad” cuando entra en un material. De hecho, un fotón siempre viaja en c , pero es constantemente absorbido y reemitido por los átomos del material. Esas ondas emitidas interfieren entre sí precisamente de tal manera que parece producir una onda de movimiento más lento.

Las crestas de cada una de estas ondas monocromáticas (frecuencia única) se mueven a la velocidad de la fase. Varias ondas de este tipo interfieren para formar un paquete de ondas que consta de múltiples frecuencias. Este paquete de onda tiene una envolvente en la parte superior de las oscilaciones del campo, y es esta envoltura la que viaja a la velocidad del grupo y transporta información.

En contraste, una onda monocromática no puede transportar información, por lo que no hay nada de malo en su velocidad, es decir, la velocidad de la fase, hasta el infinito.