Optical constants

Refractive index of CH4 (Methane)

Loria 1909: Gas at 0 °C; n 0.529–0.659 µm

Data
formula 5
Range
0.529–0.6585 µm
Temperature
273.15 K
State
gas
Licence
CC0-1.0

Plot

Click the plot to set the calculator wavelength.

At one wavelength

Range 0.529–0.6585 µm
Refractive index n
1.00044
Extinction coefficient k
0
Permittivity ε1
1.00089
Permittivity ε2
0
Absorption coefficient α
0 cm⁻¹
Penetration depth δ = λ/(2πk)
— nm
Abbe number Vd
—
Chromatic dispersion dn/dλ
-6.05243e-05 µm⁻¹
Group index ng
1.00048
Group velocity dispersion
0.111018 fs²/mm
Dispersion parameter D
-0.605662 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

# CH4 (Methane): Loria 1909: Gas at 0 °C; n 0.529–0.659 µm
ch4 = ls.fetch_refractiveindex("organic", "methane", "Loria", ref="c5c2f188e848453def5970e347399d653df2ffc2")
print(ch4.range_nm)  # (529, 658.5) nm
eps = ch4.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

Cauchy (formula 5), λ in µm
n=1.00042607+6.1396687×10-6⁢λ−2.0

Valid from 0.529 to 0.6585 µm.

Coefficients as stored
CiValue
C11.00042607
C26.1396687e-06
C3-2.0

Comments and conditions

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

Conditions

temperature
273.15 K
pressure
101325

References

S. Loria. Über die Dispersion des Lichtes in gasförmigen Kohlenwasserstoffen. Annalen der Physik 334, 605-622 (1909) (in German).

Cite

Stanisław Loria. Über die Dispersion des Lichtes in gasförmigen Kohlenwasserstoffen. Annalen der Physik, 334, 605-622 (1909), doi:10.1002/andp.19093340809; 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
CH4 (Methane), Loria 1909: Gas at 0 °C; n 0.529–0.659 µm: n and k versus wavelength
λ (µm)n
0.5291.000448
0.529291.000448
0.5295811.000448
0.5298721.000448
0.5301631.000448
0.5304541.000448
0.5307451.000448
0.5310361.000448
0.5313281.000448
0.5316191.000448
0.5319111.000448
0.5322031.000448
0.5324951.000448
0.5327881.000448
0.533081.000448
0.5333731.000448
0.5336661.000448
0.5339591.000448
0.5342521.000448
0.5345451.000448
0.5348381.000448
0.5351321.000448
0.5354261.000447
0.535721.000447
0.5360141.000447
0.5363081.000447
0.5366021.000447
0.5368971.000447
0.5371921.000447
0.5374871.000447
0.5377821.000447
0.5380771.000447
0.5383721.000447
0.5386681.000447
0.5389641.000447
0.5392591.000447
0.5395561.000447
0.5398521.000447
0.5401481.000447
0.5404451.000447
0.5407411.000447
0.5410381.000447
0.5413351.000447
0.5416321.000447
0.541931.000447
0.5422271.000447
0.5425251.000447
0.5428231.000447
0.5431211.000447
0.5434191.000447
0.5437171.000447
0.5440161.000447
0.5443141.000447
0.5446131.000447
0.5449121.000447
0.5452111.000447
0.545511.000447
0.545811.000447
0.546111.000447
0.5464091.000447
0.5467091.000447
0.5470091.000447
0.547311.000447
0.547611.000447
0.5479111.000447
0.5482121.000446
0.5485121.000446
0.5488141.000446
0.5491151.000446
0.5494161.000446
0.5497181.000446
0.550021.000446
0.5503221.000446
0.5506241.000446
0.5509261.000446
0.5512281.000446
0.5515311.000446
0.5518341.000446
0.5521371.000446
0.552441.000446
0.5527431.000446
0.5530471.000446
0.553351.000446
0.5536541.000446
0.5539581.000446
0.5542621.000446
0.5545661.000446
0.5548711.000446
0.5551751.000446
0.555481.000446
0.5557851.000446
0.556091.000446
0.5563951.000446
0.5567011.000446
0.5570061.000446
0.5573121.000446
0.5576181.000446
0.5579241.000446
0.5582311.000446
0.5585371.000446
0.5588441.000446
0.559151.000446
0.5594571.000446
0.5597641.000446
0.5600721.000446
0.5603791.000446
0.5606871.000446
0.5609951.000446
0.5613031.000446
0.5616111.000446
0.5619191.000446
0.5622281.000445
0.5625361.000445
0.5628451.000445
0.5631541.000445
0.5634631.000445
0.5637721.000445
0.5640821.000445
0.5643921.000445
0.5647011.000445
0.5650111.000445
0.5653221.000445
0.5656321.000445
0.5659421.000445
0.5662531.000445
0.5665641.000445
0.5668751.000445
0.5671861.000445
0.5674981.000445
0.5678091.000445
0.5681211.000445
0.5684331.000445
0.5687451.000445
0.5690571.000445
0.5693691.000445
0.5696821.000445
0.5699951.000445
0.5703081.000445
0.5706211.000445
0.5709341.000445
0.5712471.000445
0.5715611.000445
0.5718751.000445
0.5721891.000445
0.5725031.000445
0.5728171.000445
0.5731311.000445
0.5734461.000445
0.5737611.000445
0.5740761.000445
0.5743911.000445
0.5747061.000445
0.5750221.000445
0.5753371.000445
0.5756531.000445
0.5759691.000445
0.5762851.000445
0.5766021.000445
0.5769181.000445
0.5772351.000444
0.5775521.000444
0.5778691.000444
0.5781861.000444
0.5785041.000444
0.5788211.000444
0.5791391.000444
0.5794571.000444
0.5797751.000444
0.5800931.000444
0.5804121.000444
0.580731.000444
0.5810491.000444
0.5813681.000444
0.5816871.000444
0.5820071.000444
0.5823261.000444
0.5826461.000444
0.5829661.000444
0.5832861.000444
0.5836061.000444
0.5839261.000444
0.5842471.000444
0.5845681.000444
0.5848881.000444
0.5852091.000444
0.5855311.000444
0.5858521.000444
0.5861741.000444
0.5864961.000444
0.5868181.000444
0.587141.000444
0.5874621.000444
0.5877851.000444
0.5881071.000444
0.588431.000444
0.5887531.000444
0.5890761.000444
0.58941.000444
0.5897231.000444
0.5900471.000444
0.5903711.000444
0.5906951.000444
0.5910191.000444
0.5913441.000444
0.5916681.000444
0.5919931.000444
0.5923181.000444
0.5926431.000444
0.5929691.000444
0.5932941.000444
0.593621.000443
0.5939461.000443
0.5942721.000443
0.5945981.000443
0.5949241.000443
0.5952511.000443
0.5955781.000443
0.5959051.000443
0.5962321.000443
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0.5968871.000443
0.5972141.000443
0.5975421.000443
0.597871.000443
0.5981981.000443
0.5985271.000443
0.5988551.000443
0.5991841.000443
0.5995131.000443
0.5998421.000443
0.6001711.000443
0.6005011.000443
0.6008311.000443
0.601161.000443
0.601491.000443
0.6018211.000443
0.6021511.000443
0.6024811.000443
0.6028121.000443
0.6031431.000443
0.6034741.000443
0.6038061.000443
0.6041371.000443
0.6044691.000443
0.60481.000443
0.6051321.000443
0.6054651.000443
0.6057971.000443
0.606131.000443
0.6064621.000443
0.6067951.000443
0.6071281.000443
0.6074621.000443
0.6077951.000443
0.6081291.000443
0.6084631.000443
0.6087971.000443
0.6091311.000443
0.6094651.000443
0.60981.000443
0.6101351.000443
0.610471.000443
0.6108051.000443
0.611141.000443
0.6114751.000442
0.6118111.000442
0.6121471.000442
0.6124831.000442
0.6128191.000442
0.6131561.000442
0.6134921.000442
0.6138291.000442
0.6141661.000442
0.6145031.000442
0.6148411.000442
0.6151781.000442
0.6155161.000442
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0.616531.000442
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0.6172071.000442
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0.6260771.000442
0.6264211.000442
0.6267651.000442
0.6271091.000442
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0.6277981.000442
0.6281421.000442
0.6284871.000442
0.6288321.000442
0.6291771.000442
0.6295231.000442
0.6298681.000442
0.6302141.000442
0.630561.000442
0.6309061.000441
0.6312531.000441
0.6315991.000441
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0.6378691.000441
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0.638571.000441
0.638921.000441
0.6392711.000441
0.6396221.000441
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0.6417321.000441
0.6420841.000441
0.6424361.000441
0.6427891.000441
0.6431421.000441
0.6434951.000441
0.6438481.000441
0.6442021.000441
0.6445551.000441
0.6449091.000441
0.6452631.000441
0.6456181.000441
0.6459721.000441
0.6463271.000441
0.6466811.000441
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0.6477471.000441
0.6481031.000441
0.6484581.000441
0.6488141.000441
0.6491711.000441
0.6495271.000441
0.6498831.000441
0.650241.000441
0.6505971.000441
0.6509541.000441
0.6513121.000441
0.6516691.000441
0.6520271.000441
0.6523851.00044
0.6527431.00044
0.6531011.00044
0.653461.00044
0.6538191.00044
0.6541781.00044
0.6545371.00044
0.6548961.00044
0.6552551.00044
0.6556151.00044
0.6559751.00044
0.6563351.00044
0.6566961.00044
0.6570561.00044
0.6574171.00044
0.6577781.00044
0.6581391.00044
0.65851.00044

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
—