En una medición del índice de refracción, la longitud de onda del haz de luz es importante debido al efecto de dispersión sobre las propiedades de las ondas en un medio (lo que se conoce como relación de dispersión). Casi todas las sustancias tienen diferentes índices de refracción que también difieren en función de la longitud de onda usada. Esta relación de dispersión se puede calcular de la siguiente manera.
Sabemos que la velocidad de la luz en un medio es:
v = c/n
Donde:
n es el índice de refracción
c es la velocidad de la luz en un vacío (o aire)
v es la velocidad de la luz en los medios
Del mismo modo, la longitud de onda en el mismo medio es:
λ = λ0/n
donde λ0 es la longitud de onda de esa luz en un vacío (o aire).
Por lo tanto, el índice de refracción (n) es inversamente proporcional a la longitud de onda y también a la velocidad de la luz. Esto significa que cuanto mayor es la longitud de onda, menor es el índice de refracción. Esta relación se representa media la ecuación:
v(λ) = c/n(λ)
Sin embargo, cuando se trata de aplicaciones industriales en las que se requiere la medición del índice de refracción, resulta necesario tener una longitud de onda definida y precisa para permitir que la medición del índice de refracción de diferentes muestras se analice bajo las mismas condiciones para el control de calidad.
Para generar una longitud de onda definida, los refractómetros generalmente usan la línea D de sodio, que corresponde a 589,3 nm. Esta se ha usado durante mucho tiempo en el estudio del índice de refracción, puesto que es una fuente de luz estable, fiable y se puede conseguir fácilmente.