[絕對折射率]光從真空射入介質發生折射時,入射角i與折射角r的正弦之比n叫做介質的“絕對折射率”,簡稱“折射率”。它表示光在介質中傳播時,介質對光的一種特征。[公式]n=sin
i/sin
r=c/v由于光在真空中傳播的速度最大,故其他媒質的折射率都大于1。同一媒質對不同波長的光,具有不同的折射率;在對可見光為透明的媒質內,折射率常隨波長的減小而增大,即紅光的折射率最小,紫光的折射率最大。通常所說某物體的折射率數值多少(例如水為1.33,水晶為1.55,金剛石為2.42,玻璃按成分不同而為1.5~1.9),是指對鈉黃光(波長5893×10-10米)而言。[相對折射率]光從介質1射入介質2發生折射時,入射角θ1與折射角θ2的正弦之比n21叫做介質2相對介質1的折射率,即“相對折射率”。因此,“絕對折射率”可以看作介質相對真空的折射率。它是表示在兩種(各向同性)介質中光速比值的物理量。[公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2光學介質的一個基本參量。即光在真空中的速度c與在介質中的相速v之比
真空的折射率等于1,兩種介質的折射率之比稱為相對折射率。例如,第一介質的折射率為n1,第二介質的折射率為n2,則n21=n2/n1稱為第二介質對第一介質的相對折射率。某介質的折射率也是該介質對真空的相對折射率。于是折射定律可寫成如下形式
n1sinθi=n2sinθt兩種介質進行比較時,折射率較大的稱光密介質,折射率較小的稱光疏介質。
折射率與介質的電磁性質密切相關。根據電磁理論,,εr和μr分別為介質的相對電容率和相對磁導率。折射率還與波長有關,稱色散現象。手冊中提供的折射率數據是對某一特定波長而言的(通常是對鈉黃光,波長為5893埃)。氣體折射率還與溫度和壓強有關。空氣折射率對各種波長的光都非常接近于1,例如空氣在20℃,760毫米汞高時的折射率為1.00027。在工程光學中常把空氣折射率當作1,而其他介質的折射率就是對空氣的相對折射率。
介質的折射率通常由實驗測定,有多種測量方法。對固體介質,常用最小偏向角法或自準直法;液體介質常用臨界角法(阿貝折射儀);氣體介質則用精密度更高的干涉法(瑞利干涉儀)。
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最近,美國哈佛大學科學家首次設計出一種折射率為零、能整合在芯片上的超材料,光在其中的速度可以達到“無限大”。這一成果為探索零折射率物理學及其在集成光學中的應用打開了大門。聽起來這好像違反了相對論法則,......
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據美國物理學家組織網7月11日(北京時間)報道,一個國際科研團隊研制出了一種新的光納米結構,使科學家能操縱光的折射率并且完全控制光在空氣中的傳播。最新研究證明,光(電磁波)能通過人造媒介,從A點無任何......