• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基础定义
  • 3.1.折射率与波长的关系
  • 3.2.绝对折射
  • 3.3.相对折射
  • 4.应用举例
  • 4.1.偏向角法
  • 4.2.自准直法
  • 4.3.临界角法
  • 4.4.负折射率
  • 4.5.全反射
  • 4.6.光色散
  • 5.影响因素
  • 5.1.离子半径
  • 5.2.介质材料
  • 5.3.内应力
  • 5.4.同质异构体
  • 6.列表
  • 7.意义
  • 8.参考资料

折射率

光学定义

折射率,光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强。折射率越高,镜片越薄,即镜片中心厚度相同,相同度数同种材料,折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据经典电磁理论,εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与频率有关,称色散现象。光由相对光密介质射向相对光疏介质,且入射角大于临界角,即可发生全反射。

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基本信息

  • 中文名

    折射率

  • 外文名

    index of refraction

  • 领域

    光学

  • 性质

    介质对光的一种特征

基础定义

折射率与波长的关系

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同一单色光在不同介质中传播,频率不变而波长不同。以λ表示光在真空中的波长,n表示介质的折射率,则光在介质中的波长λ'为

λ'=λ/n

绝对折射

折射率

n=sinγ/sinβ

设光在某种媒质中的速度为v,由于真空中的光速为c,所以这种媒质的绝对折射率公式

n=c/v

在可见光范围内,由于光在真空中传播的速度最大,故其它介质的折射率都大于1。

光在等离子体中相速度可以远大于c,所以等离子体折射率小于1。

同一媒质对不同频率的光,具有不同的折射率;在对可见光为透明的媒质内,折射率常随波长的减小而增大,即红光的折射率最小,紫光的折射率最大。

通常所说某物体的折射率数值多少(例如水为1.33,水晶为1.55,金刚石为2.42,玻璃按成分不同而为1.5~1.9),是指对钠黄光(波长5893×10-10m)而言。

相对折射

光从介质1射入介质2发生折射时,入射角image与折射角image的正弦之比image叫做介质2相对介质1的折射率,即“相对折射率”。因此,“绝对折射率”可以看作介质相对真空的折射率。它是表示在两种(各向同性)介质中光速比值的物理量。

相对折射率公式:n=sinθ/sinθ‘=n’/n=v/v‘光学介质的一个基本参量。即光在真空中的速度c与在介质中的相速v之比。

真空的折射率等于1,两种介质的折射率之比称为相对折射率。例如,第一介质的折射率为image,第二介质的折射率为image,则image称为第二介质对第一介质的相对折射率。某介质的折射率也是该介质对真空的相对折射率。于是折射定律可写成如下形式:

公式