Educational simulations of spectral color dispersion in negative index prisms

Abstract

Utilizando un programa de trazado de rayos gratuito y de código abierto, se han creado imágenes espectrales fotorrealistas para mostrar cómo aparecerían varios prismas en el mundo real si estuvieran fabricados con materiales que tienen un índice de refracción negativo (metamateriales). El objetivo de este trabajo es proporcionar a los estudiantes una interpretación visual del comportamiento atípico de los materiales de índice negativo y una aproximación a la dispersión en el rango visible en este tipo de prismas, con resultados de gran valor educativo.

Using a free, open-source ray-tracing program, photorealistic spectral images have been created to show how several prisms would appear in the real world if they were made with materials that have a negative index of refraction (metamaterials). The aim of this work is to provide students with a visual interpretation of the atypical behavior of negative-index materials and a look at dispersion in the visible range in such prisms, resulting in educationally valuable outcomes.