Optical constants

Refractive index of CO2 (Carbon dioxide)

Old et al. 1971: n 0.480–1.82 µm

Data
formula 6
Range
0.4801–1.817 µm
Temperature
273.15 K
Licence
CC0-1.0

Plot

Click the plot to set the calculator wavelength.

At one wavelength

Range 0.4801–1.817 µm
Refractive index n
1.00045
Extinction coefficient k
0
Permittivity ε1
1.0009
Permittivity ε2
0
Absorption coefficient α
0 cm⁻¹
Penetration depth δ = λ/(2πk)
— nm
Abbe number Vd
78.898
Chromatic dispersion dn/dλ
-2.94774e-05 µm⁻¹
Group index ng
1.00047
Group velocity dispersion
0.0510653 fs²/mm
Dispersion parameter D
-0.278588 ps/(nm·km)
Photon energy
2.11001 eV

ε = (n + ik)², α = 4πk/λ, ng = n − λ dn/dλ, GVD = λ³/(2πc²) d²n/dλ², D = −(λ/c) d²n/dλ². Group-velocity dispersion is given for formula data only.

Use it in Lightsmith

Load this data in Python, simulate in one more line

pip install lightsmith
import lightsmith as ls

# CO2 (Carbon dioxide): Old et al. 1971: n 0.480–1.82 µm
co2 = ls.fetch_refractiveindex("main", "CO2", "Old", ref="c5c2f188e848453def5970e347399d653df2ffc2")
print(co2.range_nm)  # (480.126, 1817.23) nm
eps = co2.eps([633])  # complex permittivity

Downloads the original record once (pinned to the imported snapshot) and caches it.

Lightsmith is open source (MIT): Mie, T-matrix, BEM, DDA, FDTD, RCWA, TMM, mode solvers and inverse design behind one spec, on CPU or GPU. GitHub.

Dispersion formula

Gases (formula 6), λ in µm
n−1=1.54489×10-60.0584738−λ−2+0.083091927210.9241−λ−2+0.00287641960.122959−λ−2

Valid from 0.480126 to 1.817228 µm.

Coefficients as stored
CiValue
C10.0
C21.54489e-06
C30.0584738
C40.083091927
C5210.9241
C60.002876419
C760.122959

Comments and conditions

Standard conditions: 0 °C, 760 torr (101.325 kPa).

Conditions

temperature
273.15 K
pressure
101325

References

J. G. Old, K. L. Gentili, E. R. Peck. Dispersion of Carbon Dioxide. J. Opt. Soc. Am. 61, 89-90 (1971)

Cite

J. G. Old, K. L. Gentili and E. R. Peck. Dispersion of Carbon Dioxide*. Journal of the Optical Society of America, 61, 89 (1971), doi:10.1364/josa.61.000089; Data from the refractiveindex.info database (M. N. Polyanskiy, Sci. Data 11, 94 (2024), doi:10.1038/s41597-023-02898-2)

Data

Computed on 400 wavelengths, the same grid as the API and the library
CO2 (Carbon dioxide), Old et al. 1971: n 0.480–1.82 µm: n and k versus wavelength
λ (µm)n
0.4801261.000453
0.481731.000453
0.483341.000453
0.4849551.000453
0.4865761.000453
0.4882011.000453
0.4898331.000453
0.4914691.000453
0.4931121.000453
0.4947591.000453
0.4964131.000453
0.4980711.000453
0.4997361.000452
0.5014051.000452
0.5030811.000452
0.5047621.000452
0.5064491.000452
0.5081411.000452
0.5098391.000452
0.5115421.000452
0.5132521.000452
0.5149671.000452
0.5166871.000452
0.5184141.000452
0.5201461.000452
0.5218841.000451
0.5236281.000451
0.5253781.000451
0.5271331.000451
0.5288951.000451
0.5306621.000451
0.5324351.000451
0.5342141.000451
0.5359991.000451
0.537791.000451
0.5395871.000451
0.541391.000451
0.5431991.000451
0.5450141.000451
0.5468361.00045
0.5486631.00045
0.5504961.00045
0.5523361.00045
0.5541811.00045
0.5560331.00045
0.5578911.00045
0.5597551.00045
0.5616261.00045
0.5635021.00045
0.5653851.00045
0.5672741.00045
0.569171.00045
0.5710721.00045
0.572981.00045
0.5748941.00045
0.5768151.000449
0.5787431.000449
0.5806771.000449
0.5826171.000449
0.5845641.000449
0.5865171.000449
0.5884771.000449
0.5904431.000449
0.5924161.000449
0.5943961.000449
0.5963821.000449
0.5983751.000449
0.6003741.000449
0.602381.000449
0.6043931.000449
0.6064131.000449
0.6084391.000449
0.6104721.000449
0.6125121.000448
0.6145591.000448
0.6166121.000448
0.6186721.000448
0.620741.000448
0.6228141.000448
0.6248951.000448
0.6269831.000448
0.6290781.000448
0.631181.000448
0.6332891.000448
0.6354051.000448
0.6375281.000448
0.6396591.000448
0.6417961.000448
0.6439411.000448
0.6460921.000448
0.6482511.000448
0.6504171.000448
0.6525911.000447
0.6547711.000447
0.6569591.000447
0.6591541.000447
0.6613571.000447
0.6635671.000447
0.6657841.000447
0.6680091.000447
0.6702411.000447
0.6724811.000447
0.6747281.000447
0.6769821.000447
0.6792441.000447
0.6815141.000447
0.6837911.000447
0.6860761.000447
0.6883691.000447
0.6906691.000447
0.6929771.000447
0.6952921.000447
0.6976151.000447
0.6999461.000447
0.7022851.000446
0.7046321.000446
0.7069861.000446
0.7093491.000446
0.7117191.000446
0.7140971.000446
0.7164831.000446
0.7188771.000446
0.721281.000446
0.723691.000446
0.7261081.000446
0.7285341.000446
0.7309681.000446
0.7334111.000446
0.7358621.000446
0.738321.000446
0.7407881.000446
0.7432631.000446
0.7457461.000446
0.7482381.000446
0.7507391.000446
0.7532471.000446
0.7557641.000446
0.7582891.000446
0.7608231.000446
0.7633651.000445
0.7659161.000445
0.7684751.000445
0.7710431.000445
0.773621.000445
0.7762051.000445
0.7787981.000445
0.7814011.000445
0.7840121.000445
0.7866311.000445
0.789261.000445
0.7918971.000445
0.7945431.000445
0.7971981.000445
0.7998621.000445
0.8025351.000445
0.8052161.000445
0.8079071.000445
0.8106071.000445
0.8133151.000445
0.8160331.000445
0.818761.000445
0.8214951.000445
0.824241.000445
0.8269951.000445
0.8297581.000445
0.8325311.000445
0.8353121.000445
0.8381041.000444
0.8409041.000444
0.8437141.000444
0.8465331.000444
0.8493621.000444
0.85221.000444
0.8550481.000444
0.8579051.000444
0.8607711.000444
0.8636481.000444
0.8665331.000444
0.8694291.000444
0.8723341.000444
0.8752491.000444
0.8781731.000444
0.8811081.000444
0.8840521.000444
0.8870061.000444
0.889971.000444
0.8929441.000444
0.8959271.000444
0.8989211.000444
0.9019251.000444
0.9049391.000444
0.9079621.000444
0.9109961.000444
0.914041.000444
0.9170951.000444
0.9201591.000444
0.9232341.000444
0.9263191.000444
0.9294141.000443
0.932521.000443
0.9356361.000443
0.9387621.000443
0.9418991.000443
0.9450461.000443
0.9482041.000443
0.9513721.000443
0.9545511.000443
0.9577411.000443
0.9609411.000443
0.9641521.000443
0.9673741.000443
0.9706061.000443
0.9738491.000443
0.9771031.000443
0.9803681.000443
0.9836441.000443
0.9869311.000443
0.9902291.000443
0.9935381.000443
0.9968581.000443
1.000191.000443
1.003531.000443
1.006881.000443
1.010251.000443
1.013621.000443
1.017011.000443
1.020411.000443
1.023821.000443
1.027241.000443
1.030671.000443
1.034121.000443
1.037571.000443
1.041041.000442
1.044521.000442
1.048011.000442
1.051511.000442
1.055021.000442
1.058551.000442
1.062091.000442
1.065631.000442
1.06921.000442
1.072771.000442
1.076351.000442
1.079951.000442
1.083561.000442
1.087181.000442
1.090811.000442
1.094461.000442
1.098111.000442
1.101781.000442
1.105461.000442
1.109161.000442
1.112861.000442
1.116581.000442
1.120311.000442
1.124061.000442
1.127811.000442
1.131581.000442
1.135361.000442
1.139161.000442
1.142961.000442
1.146781.000442
1.150611.000442
1.154461.000442
1.158321.000442
1.162191.000442
1.166071.000441
1.169971.000441
1.173881.000441
1.17781.000441
1.181731.000441
1.185681.000441
1.189641.000441
1.193621.000441
1.197611.000441
1.201611.000441
1.205631.000441
1.209651.000441
1.21371.000441
1.217751.000441
1.221821.000441
1.22591.000441
1.231.000441
1.234111.000441
1.238231.000441
1.242371.000441
1.246521.000441
1.250691.000441
1.254871.000441
1.259061.000441
1.263271.000441
1.267491.000441
1.271721.000441
1.275971.000441
1.280241.000441
1.284511.000441
1.288811.000441
1.293111.000441
1.297431.00044
1.301771.00044
1.306121.00044
1.310481.00044
1.314861.00044
1.319251.00044
1.323661.00044
1.328091.00044
1.332521.00044
1.336981.00044
1.341441.00044
1.345931.00044
1.350421.00044
1.354941.00044
1.359461.00044
1.364011.00044
1.368561.00044
1.373141.00044
1.377731.00044
1.382331.00044
1.386951.00044
1.391581.00044
1.396231.00044
1.40091.00044
1.405581.00044
1.410281.00044
1.414991.00044
1.419721.00044
1.424461.00044
1.429221.00044
1.4341.000439
1.438791.000439
1.443591.000439
1.448421.000439
1.453261.000439
1.458111.000439
1.462991.000439
1.467871.000439
1.472781.000439
1.47771.000439
1.482641.000439
1.487591.000439
1.492561.000439
1.497551.000439
1.502551.000439
1.507581.000439
1.512611.000439
1.517671.000439
1.522741.000439
1.527831.000439
1.532931.000439
1.538051.000439
1.543191.000439
1.548351.000439
1.553521.000439
1.558711.000439
1.563921.000438
1.569151.000438
1.574391.000438
1.579651.000438
1.584931.000438
1.590231.000438
1.595541.000438
1.600871.000438
1.606221.000438
1.611591.000438
1.616971.000438
1.622381.000438
1.62781.000438
1.633241.000438
1.638691.000438
1.644171.000438
1.649661.000438
1.655181.000438
1.660711.000438
1.666261.000438
1.671821.000438
1.677411.000438
1.683021.000437
1.688641.000437
1.694281.000437
1.699941.000437
1.705621.000437
1.711321.000437
1.717041.000437
1.722781.000437
1.728531.000437
1.734311.000437
1.740111.000437
1.745921.000437
1.751751.000437
1.757611.000437
1.763481.000437
1.769371.000437
1.775291.000437
1.781221.000437
1.787171.000437
1.793141.000436
1.799131.000436
1.805141.000436
1.811181.000436
1.817231.000436

Optical transmission calculator

Free-standing sample in vacuum, normal incidence
Method
Transmittance T
—
Reflectance R
—

Fresnel reflection calculator

Direction
Rp
—
Rs
—
R = (Rp+Rs)/2
—
Phase φp
—
Phase φs
—
Brewster angle θB
—
Critical angle θC
—