Optical constants

Refractive index of N₂ (Nitrogen)

Griesmann and Burnett 1999: n 0.145–0.270 µm; 0 °C

Data: formula 6
Range: 0.145–0.27 µm
Temperature: 273.15 K
Licence: CC0-1.0

Axis Log x Log y

Click the plot to set the calculator wavelength.

At one wavelength

Refractive index n: 1.00034
Extinction coefficient k: 0

Permittivity ε₁: 1.00069
Permittivity ε₂: 0

Absorption coefficient α: 0 cm⁻¹
Penetration depth δ = λ/(2πk): — nm

Abbe number V_d: —
Chromatic dispersion dn/dλ: -0.000603514 µm⁻¹

Group index n_g: 1.00046
Group velocity dispersion: 0.165082 fs²/mm

Dispersion parameter D: -7.93177 ps/(nm·km)
Photon energy: 6.26183 eV

ε = (n + ik)², α = 4πk/λ, n_g = 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

# N2 (Nitrogen): Griesmann and Burnett 1999: n 0.145–0.270 µm; 0 °C
n2 = ls.fetch_refractiveindex("main", "N2", "Griesmann", ref="c5c2f188e848453def5970e347399d653df2ffc2")
print(n2.range_nm)  # (145, 270) nm
eps = n2.eps([198])  # complex permittivity

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

import json, urllib.request
import lightsmith as ls

url = "https://materials.lightsmith.dev/v1/datasets/ds_88e972a2b91b/lightsmith"
n2 = ls.Tabulated.model_validate(json.load(urllib.request.urlopen(url)))
print(n2.source)  # citation and provenance travel with the data

Any dataset here, as the library's Tabulated material (n2/griesmann-burnett-1999).

# ... load n2 as above, then:
sim = ls.Simulation(
    particles=[ls.Particle(shape=ls.Sphere(radius_nm=50), material=n2)],
    medium_index=1.0,
    wavelengths=ls.WavelengthRange(start_nm=145, stop_nm=270, num=81),
)
res = ls.solve(sim)  # exact Mie for a sphere
print(res.q_ext)     # extinction efficiency at each wavelength

Same spec runs with DDA, FDTD, BEM or T-matrix: ls.compare(sim, ["mie", "dda"]).

Materials guide Open a sphere of it in Studio Quick start Ask the community

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 = \frac{1.9662731}{22086.66 - λ^{−2}} + \frac{0.027450825}{133.85688 - λ^{−2}}

Valid from 0.145 to 0.27 µm.

Coefficients as stored

C_i	Value
C1	0.0
C2	1.9662731
C3	22086.66
C4	0.027450825
C5	133.85688

Comments and conditions

Standard conditions: 0 °C; 101 325 Pa.

Conditions

temperature: 273.15 K
pressure: 101325

References

U. Griesmann and J. H. Burnett. Refractivity of nitrogen gas in the vacuum ultraviolet. Opt. lett. 24, 1699-1701 (1999)

doi:10.1364/ol.24.001699 Refractivity of nitrogen gas in the vacuum ultraviolet, Optics Letters (1999)

Cite

Ulf Griesmann and John H. Burnett. Refractivity of nitrogen gas in the vacuum ultraviolet. Optics Letters, 24, 1699 (1999), doi:10.1364/ol.24.001699; 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

CSV comma separated TXT tab separated YAML n, k Full database record original YAML All quantities CSV JSON metadata

N2 (Nitrogen), Griesmann and Burnett 1999: n 0.145–0.270 µm; 0 °C: n and k versus wavelength
λ (µm)	n
0.145	1.000407
0.145226	1.000407
0.145453	1.000406
0.145679	1.000406
0.145907	1.000405
0.146134	1.000405
0.146362	1.000404
0.14659	1.000404
0.146819	1.000403
0.147048	1.000403
0.147277	1.000402
0.147507	1.000402
0.147737	1.000401
0.147967	1.000401
0.148198	1.0004
0.148429	1.0004
0.14866	1.000399
0.148892	1.000399
0.149124	1.000398
0.149357	1.000398
0.14959	1.000397
0.149823	1.000397
0.150057	1.000396
0.150291	1.000396
0.150525	1.000395
0.15076	1.000395
0.150995	1.000394
0.15123	1.000394
0.151466	1.000393
0.151702	1.000393
0.151939	1.000392
0.152176	1.000392
0.152413	1.000391
0.152651	1.000391
0.152889	1.000391
0.153127	1.00039
0.153366	1.00039
0.153605	1.000389
0.153844	1.000389
0.154084	1.000388
0.154325	1.000388
0.154565	1.000388
0.154806	1.000387
0.155048	1.000387
0.155289	1.000386
0.155532	1.000386
0.155774	1.000385
0.156017	1.000385
0.15626	1.000385
0.156504	1.000384
0.156748	1.000384
0.156992	1.000383
0.157237	1.000383
0.157482	1.000383
0.157728	1.000382
0.157974	1.000382
0.15822	1.000381
0.158467	1.000381
0.158714	1.000381
0.158962	1.00038
0.159209	1.00038
0.159458	1.00038
0.159706	1.000379
0.159955	1.000379
0.160205	1.000378
0.160455	1.000378
0.160705	1.000378
0.160955	1.000377
0.161206	1.000377
0.161458	1.000377
0.16171	1.000376
0.161962	1.000376
0.162214	1.000376
0.162467	1.000375
0.162721	1.000375
0.162974	1.000375
0.163228	1.000374
0.163483	1.000374
0.163738	1.000373
0.163993	1.000373
0.164249	1.000373
0.164505	1.000372
0.164762	1.000372
0.165018	1.000372
0.165276	1.000371
0.165533	1.000371
0.165792	1.000371
0.16605	1.00037
0.166309	1.00037
0.166568	1.00037
0.166828	1.000369
0.167088	1.000369
0.167349	1.000369
0.16761	1.000369
0.167871	1.000368
0.168133	1.000368
0.168395	1.000368
0.168658	1.000367
0.168921	1.000367
0.169184	1.000367
0.169448	1.000366
0.169712	1.000366
0.169977	1.000366
0.170242	1.000365
0.170507	1.000365
0.170773	1.000365
0.171039	1.000365
0.171306	1.000364
0.171573	1.000364
0.171841	1.000364
0.172109	1.000363
0.172377	1.000363
0.172646	1.000363
0.172915	1.000363
0.173185	1.000362
0.173455	1.000362
0.173725	1.000362
0.173996	1.000361
0.174267	1.000361
0.174539	1.000361
0.174811	1.000361
0.175084	1.00036
0.175357	1.00036
0.17563	1.00036
0.175904	1.00036
0.176179	1.000359
0.176453	1.000359
0.176728	1.000359
0.177004	1.000358
0.17728	1.000358
0.177556	1.000358
0.177833	1.000358
0.178111	1.000357
0.178388	1.000357
0.178667	1.000357
0.178945	1.000357
0.179224	1.000356
0.179504	1.000356
0.179784	1.000356
0.180064	1.000356
0.180345	1.000355
0.180626	1.000355
0.180908	1.000355
0.18119	1.000355
0.181472	1.000354
0.181755	1.000354
0.182039	1.000354
0.182322	1.000354
0.182607	1.000353
0.182891	1.000353
0.183177	1.000353
0.183462	1.000353
0.183748	1.000352
0.184035	1.000352
0.184322	1.000352
0.184609	1.000352
0.184897	1.000352
0.185185	1.000351
0.185474	1.000351
0.185763	1.000351
0.186053	1.000351
0.186343	1.00035
0.186634	1.00035
0.186925	1.00035
0.187216	1.00035
0.187508	1.00035
0.187801	1.000349
0.188093	1.000349
0.188387	1.000349
0.188681	1.000349
0.188975	1.000348
0.189269	1.000348
0.189565	1.000348
0.18986	1.000348
0.190156	1.000348
0.190453	1.000347
0.19075	1.000347
0.191047	1.000347
0.191345	1.000347
0.191643	1.000347
0.191942	1.000346
0.192242	1.000346
0.192541	1.000346
0.192842	1.000346
0.193142	1.000346
0.193443	1.000345
0.193745	1.000345
0.194047	1.000345
0.19435	1.000345
0.194653	1.000345
0.194956	1.000344
0.19526	1.000344
0.195565	1.000344
0.19587	1.000344
0.196175	1.000344
0.196481	1.000343
0.196787	1.000343
0.197094	1.000343
0.197402	1.000343
0.19771	1.000343
0.198018	1.000342
0.198327	1.000342
0.198636	1.000342
0.198946	1.000342
0.199256	1.000342
0.199566	1.000342
0.199878	1.000341
0.200189	1.000341
0.200502	1.000341
0.200814	1.000341
0.201127	1.000341
0.201441	1.00034
0.201755	1.00034
0.20207	1.00034
0.202385	1.00034
0.2027	1.00034
0.203016	1.00034
0.203333	1.000339
0.20365	1.000339
0.203968	1.000339
0.204286	1.000339
0.204604	1.000339
0.204923	1.000339
0.205243	1.000338
0.205563	1.000338
0.205883	1.000338
0.206204	1.000338
0.206526	1.000338
0.206848	1.000338
0.207171	1.000337
0.207494	1.000337
0.207817	1.000337
0.208141	1.000337
0.208466	1.000337
0.208791	1.000337
0.209116	1.000336
0.209442	1.000336
0.209769	1.000336
0.210096	1.000336
0.210424	1.000336
0.210752	1.000336
0.211081	1.000336
0.21141	1.000335
0.211739	1.000335
0.212069	1.000335
0.2124	1.000335
0.212731	1.000335
0.213063	1.000335
0.213395	1.000334
0.213728	1.000334
0.214061	1.000334
0.214395	1.000334
0.214729	1.000334
0.215064	1.000334
0.2154	1.000334
0.215736	1.000333
0.216072	1.000333
0.216409	1.000333
0.216746	1.000333
0.217084	1.000333
0.217423	1.000333
0.217762	1.000333
0.218101	1.000332
0.218441	1.000332
0.218782	1.000332
0.219123	1.000332
0.219465	1.000332
0.219807	1.000332
0.22015	1.000332
0.220493	1.000331
0.220837	1.000331
0.221181	1.000331
0.221526	1.000331
0.221872	1.000331
0.222218	1.000331
0.222564	1.000331
0.222911	1.00033
0.223259	1.00033
0.223607	1.00033
0.223956	1.00033
0.224305	1.00033
0.224655	1.00033
0.225005	1.00033
0.225356	1.00033
0.225707	1.000329
0.226059	1.000329
0.226412	1.000329
0.226765	1.000329
0.227118	1.000329
0.227472	1.000329
0.227827	1.000329
0.228182	1.000329
0.228538	1.000328
0.228895	1.000328
0.229252	1.000328
0.229609	1.000328
0.229967	1.000328
0.230326	1.000328
0.230685	1.000328
0.231045	1.000328
0.231405	1.000327
0.231766	1.000327
0.232127	1.000327
0.232489	1.000327
0.232852	1.000327
0.233215	1.000327
0.233578	1.000327
0.233942	1.000327
0.234307	1.000326
0.234673	1.000326
0.235039	1.000326
0.235405	1.000326
0.235772	1.000326
0.23614	1.000326
0.236508	1.000326
0.236877	1.000326
0.237246	1.000326
0.237616	1.000325
0.237987	1.000325
0.238358	1.000325
0.238729	1.000325
0.239102	1.000325
0.239475	1.000325
0.239848	1.000325
0.240222	1.000325
0.240597	1.000325
0.240972	1.000324
0.241347	1.000324
0.241724	1.000324
0.242101	1.000324
0.242478	1.000324
0.242856	1.000324
0.243235	1.000324
0.243614	1.000324
0.243994	1.000324
0.244375	1.000323
0.244756	1.000323
0.245137	1.000323
0.24552	1.000323
0.245902	1.000323
0.246286	1.000323
0.24667	1.000323
0.247055	1.000323
0.24744	1.000323
0.247826	1.000323
0.248212	1.000322
0.248599	1.000322
0.248987	1.000322
0.249375	1.000322
0.249764	1.000322
0.250153	1.000322
0.250543	1.000322
0.250934	1.000322
0.251325	1.000322
0.251717	1.000322
0.25211	1.000321
0.252503	1.000321
0.252897	1.000321
0.253291	1.000321
0.253686	1.000321
0.254082	1.000321
0.254478	1.000321
0.254875	1.000321
0.255272	1.000321
0.25567	1.000321
0.256069	1.000321
0.256468	1.00032
0.256868	1.00032
0.257269	1.00032
0.25767	1.00032
0.258071	1.00032
0.258474	1.00032
0.258877	1.00032
0.259281	1.00032
0.259685	1.00032
0.26009	1.00032
0.260495	1.00032
0.260902	1.000319
0.261308	1.000319
0.261716	1.000319
0.262124	1.000319
0.262533	1.000319
0.262942	1.000319
0.263352	1.000319
0.263763	1.000319
0.264174	1.000319
0.264586	1.000319
0.264999	1.000319
0.265412	1.000318
0.265826	1.000318
0.26624	1.000318
0.266655	1.000318
0.267071	1.000318
0.267488	1.000318
0.267905	1.000318
0.268322	1.000318
0.268741	1.000318
0.26916	1.000318
0.26958	1.000318
0.27	1.000318

Optical transmission calculator

Free-standing sample in vacuum, normal incidence

Transmittance T: —
Reflectance R: —

Fresnel reflection calculator

R_p: —
R_s: —
R = (R_p+R_s)/2: —
Phase φ_p: —
Phase φ_s: —
Brewster angle θ_B: —
Critical angle θ_C: —

N₂ (Nitrogen): all datasets

About N2 (Nitrogen)

Nitrogen (N₂) is a diatomic gas that makes up approximately 78% of the Earth's atmosphere by volume. It is a colorless, odorless, and tasteless gas that is largely inert under standard conditions, resulting in its use as an unreactive blanket in many industrial applications. In the context of optics, nitrogen is commonly used as a purge gas to displace air and prevent condensation or contamination in high-power laser systems, optical instruments, and other sensitive equipment. Liquid nitrogen, which is nitrogen in its cryogenic liquid state, is employed as a coolant for infrared detectors and other electronic components. Its transparency in the visible and infrared regions makes it an ideal medium for certain optical experiments and applications.

More about N2 (Nitrogen) →

Provenance

Version: 1 (snapshot c5c2f18)
Source page: refractiveindex.info
Original file: database/data/main/N2/nk/Griesmann.yml
ID: ds_88e972a2b91b
API: /v1/datasets/ds_88e972a2b91b

Plot