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发表于 2009-3-8 16:22:04
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折射率* \& K0 q/ N( |' O7 b! I
' {6 D# ^# A+ `# g# s' H/ T

" r0 L5 S' _' h+ G
1 v+ r* D, b* I( {' y 折射率
, @7 L; B& F( | [绝对折射率]光从真空射入介质发生折射时,入射角i与折射角r的正弦之比n叫做介质的“绝对折射率”,简称“折射率”。它表示光在介质中传播时,介质对光的一种特征。- I$ k; @5 l# `
[公式]n=sin i/sin r=c/v
+ F: L9 ^, I8 D/ g) g6 e3 E 由于光在真空中传播的速度最大,故其他媒质的折射率都大于1。同一媒质对不同波长的光,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^-10米)而言。
; f6 }9 F6 |6 J [相对折射率]光从介质1射入介质2发生折射时,入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21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。
* `! y0 F4 K: T) L ?( P7 ] [公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2* @% ] B" e) }2 z; q- h
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 . t) ~" M6 W5 {3 }0 }- K7 s
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n1,第二介质的折射率为n2,则n21=n2/n1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 9 J) _1 y6 X; O! X. q+ X
n1sinθi=n2sinθt两种介质进行比较时,折射率较大的称光密介质,折射率较小的称光疏介质。
& {9 s s3 U- I" x 折射率与介质的电磁性质密切相关。根据电磁理论,,εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与波长有关,称色散现象。手册中提供的折射率数据是对某一特定波长而言的(通常是对钠黄光,波长为5893埃)。气体折射率还与温度和压强有关。空气折射率对各种波长的光都非常接近于1,例如空气在20℃,760毫米汞高时的折射率为1.00027。在工程光学中常把空气折射率当作1,而其他介质的折射率就是对空气的相对折射率。
2 `* u; e. y9 N$ [+ [9 Y& @2 S% A 介质的折射率通常由实验测定,有多种测量方法。对固体介质,常用最小偏向角法或自准直法;液体介质常用临界角法(阿贝折射仪);气体介质则用精密度更高的干涉法(瑞利干涉仪)。
0 R* M0 e$ _* Q 折射率列表:
5 \ n1 P$ |9 x% {: o 材质颜色 折射率列表 金属 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸% `4 P/ |9 P, w
铝箔 180,180,180/ 32 / 90 / 65 / 8 3 |. z7 e# B6 {, w
铝箔(纯) 180,180,180/ 50 /45 / 35 / 15
# \/ q$ G0 G' W- Q* @6 e4 n P" i 铝 220,223,227/ 35 / 25 / 40 / 15
! w/ x, f- L* R' l, D 磨亮的铝 220,223,227/ 35 / 65 / 50 / 12
9 v5 R. c8 `' X5 P# ? 黄铜 191,173,111/ 40 / 40 / 40 / 20
7 z! r s* |8 B 磨亮的黄铜 194,173,111/ 40 / 65 / 50 / 10
0 W9 g* S& N J) {) `' Y 镀铬合金 150,150,150/ 40 / 40 / 25 / 35
6 m' L! Z, ~* ?7 N7 `, _* r* Q5 u 镀铬合金2 220,230,240/ 25 / 30 / 50 / 20 4 B& X& f3 X& I. q0 Y! o8 D b
镀铬铝 220,230,240/ 15 / 60 / 70 / 10
, {" [1 T7 a5 g6 \- O% U/ F 镀铬塑胶 220,230,240/ 15 / 60 / 85 / 10 + b4 `1 r$ D: ?4 [5 @
镀铬钢 220,230,240/ 15 / 60 / 40 / 5 & X& j) ^6 e3 l r' @5 i q7 h9 F
纯铬 220,230,240/ 15 / 60 / 65 / 5
* n1 O7 x4 ]0 @ 铜 186,110,64/ 45 / 40 / 65 / 10
& _4 Z, S9 \1 P; ^: T4 s 18K金 234,199,135/ 45 / 40 / 45 / 10 # i4 x4 C5 J% j3 X1 _
24K金 218,178,115/ 35 / 40 / 65 / 10 % H& i; X' Z" N
未精炼的金255,180,66/ 35 / 40 / 15 / 25
6 k: v+ Z; S# ~8 A- O 黄金 242,192,86/ 45 / 40 / 25 / 10 & h+ ]* x( S* f& K8 {' b
石墨 87,33,77/ 42 / 90 / 15 / 10 ( P ]) W! f2 m- _" D
铁 118,119,120/ 35/ 50 / 25 / 20
( n; D( R( l5 i z' @ 铅锡锑合金 250,250,250/ 30 / 40 / 15 / 10 7 s- N; c( ]' x
银 233,233,216/ 15 / 90 / 45 / 15 4 \/ b7 c4 A, L. u
钠 250,250,250/ 50 / 90 / 25 / 10
; ^0 h: h m) A/ a- ^ 废白铁罐 229,223,206/ 30 / 40 / 45/ 30
) K. J, }( e$ r1 \% a 不锈钢 128,128,126/ 40 / 50 / 35 / 20 ) h; H5 D: K0 i2 P5 Y
磨亮的不锈钢220,220,220/ 35 / 50 / 25 / 35 ' f& ?' r# ~7 `1 q; s" S/ e' N* \
锡 220,223,227/ 50 / 90 / 35 / 20
: z5 }$ I$ B5 J 材质 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸% * J! Y+ r4 J [4 i1 H1 V B c
净化瓶 27,108,131 /90 /60 /5 / 20
& p2 I: M2 W" d2 T 泡沫橡胶 54,53,53 /95 /30 /3 / 90 * h6 e4 Z; o2 o: K) m5 ~
合成材料 20,20,20 /80 /30 /5 / 20 : B2 n! z" L' }8 B' B
合成材料(粗糙)25,25,25 /60 /40 /5 / 20 ' m7 s& S, z. i8 _# ~/ T; T
合成材料(光滑)38,38,38 /60 /30 /10 / 10
: A* q8 S7 B$ [1 g8 `# g/ p 合成材料(纯) 25,25,25 /92 /40 /15 / 30 , f- c: p* o: X5 Q$ V G- |, `! i
橡胶 20,20,20 /80 /30 /5 / 10
2 @+ [' C. M6 ] 塑料(60&透明) 63,108,86 /90 /90 /35 / 10 / n/ q: ], i1 u. X+ x1 N9 A! i
塑料(高光泽) 20,20,20 /70 /90 /15 / 5
- _& q% `" R9 H 塑料(硬而亮) 20,20,20 /80 /80 /10 / 15 $ M1 m# [6 [& U5 ^1 b2 F
塑料(糖衣) 200,10,10 /80 /30 /5 / 10
/ _4 N; T& }1 c 塑料(巧克力色)67,40,18 /90 /30 /5 / 15 6 T( Y, Z( n9 a) r& V3 S' E
橡胶 30,30,30 /30 /20 /0 / 50 0 w7 j/ q) i8 _2 S' t
橡胶纽扣 150,150,150/60 /20 /0 / 30 - S: E' ]5 O: S- Y5 i
乙烯树脂 45,45,45 /60 /40 /15 / 30
4 ]( `% I) T- R$ g 光源 K
% f1 J* c% l! ? 烛焰 1500 - V, C+ Y( f; f+ ^. i
家用白织灯 2500-3000
2 S! n" E4 H& Z, Q3 p# m: |* T 60瓦充气钨丝灯 2800
' i9 }( z4 V; o5 |* g 100瓦钨丝灯 2950
! a+ S ^7 a% Q6 d, K' T; c 1000瓦钨丝灯 3000 0 |# W2 w" D: j2 v) `
500瓦透影灯 2865 ( E6 B% ^6 I- X P$ ~. \6 N
500瓦钨丝灯 3175
! S0 |, I A# e0 D' g6 \! H 琥伯闪光信号灯 3200 . c, Q4 m! X0 z! H+ f" ?
R32反射镜泛光灯 3200 # `7 Z( N: H4 a! i. G
锆制的浓狐光灯 3200
E% g/ |* ?# m6 @: x( B1 u 1,2,4号泛光灯 3400
! G; v8 k( [ e! {" I6 M! B/ O 反射镜泛光灯 3400 9 W) `! R0 B. i. e; @* e7 a. t1 U2 [
暖色白荧光灯 3500 9 f: m% J2 g3 y; ]
冷色白荧光灯 4500
- I1 d- a- h: f% p 白昼的泛光灯 4800 ' d5 L5 I" r) s4 A
白焰碳弧灯 5000 ; V# ~5 d+ X$ u l- E% I
M2B闪光信号灯 5100 7 n* t& Y( _8 P, g2 P$ S
正午的日光 5400
. Z& U* e0 I9 m- w' z5 r 夏季的直射日光 5800 0 d8 n6 i; n- B4 u
10点至15点的直射日光 6000 / J* Q9 U0 U, b
白昼的荧光灯 6500
4 @3 K! A7 X9 _- p 正午晴空的日光 6500
, `) h2 V3 ]( h: W! ?4 o 阴天的光线 6800-7000
. o( s( Z9 }0 o' P2 B 来自灰蒙天空的光线 7500-8400
4 z, |: q9 A* t9 `& | 来自晴朗蓝天的光线 10000-20000 * R: v# c0 w# a0 g( l
在水域上空的晴朗蓝天 20000-27000 / ~) M' ^# ~( n
材质 折射率
$ J! ]4 F) f+ d$ P) n7 G6 Q 真空 1.0000 1 ]/ I: E9 `8 j! Y/ u6 B$ Z& m
空气 1.0003 $ { s8 t: t- e2 v) _/ @3 F
液态二氧化碳 1.2000 ( q2 R! J$ @* W3 [' I ~6 Y5 o8 r
冰 1.3090
# l# B. h4 e8 g" I2 ] 水 1.3333 2 w% G4 G" i3 t: I6 X3 Z5 @
丙酮 1.3600
* M! E7 p0 S& [; x: i# Y% g 乙醇 1.3600 0 x9 `% p; n0 M" f2 v; k/ Y
糖溶液(30%) 1.3800
* }5 @5 e/ P. q$ g; r3 O 酒精 1.3900 $ y+ I( G) E3 `
萤石 1.4340 ; Q: |( ?* T7 q0 L
融化的石英 1.4600 , ]% y$ z4 C. A, D
Calspar2 1.4860 - _' i$ w% u* }7 ^! [$ V' f! _6 Z& o( Q
糖溶液(80%) 1.4900
$ i8 O+ n0 y- V7 b! g+ Q. m 玻璃 1.5000
/ h L0 p: q$ l+ c- y! h- J1 o1 ? 玻璃,锌冠 1.5170
2 L; U/ `7 o4 t 玻璃,冠 1.5200 8 A" I' K7 @' g+ M3 p
氯化钠 1.5300 0 L! _/ q- ^% H j: p' q
氯化钠(食盐)1 1.5440 ' C) h, S8 K7 ~2 |& A) H6 r( o
聚苯乙烯 1.5500 & k* t [ n) v1 R8 [/ e" L
石英2 1.5530 3 w9 X$ H- B6 v5 g0 V
绿宝石 1.5700
3 h9 ?3 Z8 Z6 X3 ^; x) K4 I4 s 轻火石玻璃 1.5750 t( b* e$ d$ f
青金石,杂青金石 1.6100 & K) ]3 W" X( X" T1 S- y/ o
黄玉 1.6100
# m; }& O9 j3 q) o" H% Q) n( | 二硫化碳 1.6300
, i' S6 i% A; w; k# Z' { 石英1 1.6440
3 I' e* A' v& ?( }" i( c+ G$ p4 Z 氯化钠(食盐)2 1.6440 * ?* U2 Y1 h$ L6 H2 J/ O, C' r
重火石玻璃 1.6500 ; m% `, r; ?, p7 z2 {+ q
Calspar2 1.6600 . ~; s+ q" \# u
二碘甲烷 1.7400
* ?+ L8 I8 }' U: V, d+ l$ H0 u 红宝石 1.7700
: D5 r, S- Q3 @* O8 J% R% Q 蓝宝石 1.7700 ! @3 ]. y6 ^* ~0 ^6 B, {7 u4 `6 E
超重火石玻璃 1.8900
, i# z- k4 I& k- w+ t 水晶 2.0000
% @- k4 G# M+ ^$ C+ t% Q; r8 w 钻石 2.4170 ( Y2 L; _" R# h4 f
氧化铬
; {, B- t7 W& C 2.7050
1 n$ _. d! g/ v 非晶质硒 2.2920
! g! x. r/ \2 w9 M1 H 碘晶体 3.3400 4 m' y+ S& W* Y8 L% Y$ P
巧克力 15. 5. 0 88. 29. 0 255.223.220 70 40
9 t- l8 l- x: ^7 d 红塑料 48. 0. 0 255. 0. 0 255.255.255 100 68
: F! A& S) s/ y& W- P) O1 Q6 I% N [全反射]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.% _) E0 D& G) C! e" @) J
[临界角(C)]使折射角等于90度的入射角.
) ^: B7 q( s" H( k" T) R1 C5 w5 p [公式]n1/n2=sin90°/sinC
0 X" F7 I* \; x" V6 y- C! j 因为空气的折射率n=1,所以由某介质向空气入射则简化为1/n=sinC. |
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