|
|
发表于 2009-3-8 16:22:04
|
显示全部楼层
折射率9 |9 _( i% I) F/ H7 @
& d8 E9 v1 y& W" F : V; l# G! I: T
$ y5 K# U& b- G0 h
折射率
: s s# m' d- q! Y [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。3 H" h9 N- {0 l, D: q
[公式]n=sin i/sin r=c/v" D3 W, o9 S9 t6 P! m
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。
_. Z4 F( ^) u% o0 l" C' Z [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。) @/ }) @5 u2 m1 b
[公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v29 m8 N j9 s; W5 j) Q
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
* F2 s3 X2 s6 V" l 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
- K# \4 P; Z: v1 U! |5 d 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。 ! H! F/ I* b* N1 @
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。
3 j) q, [) I/ Y2 q* P 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)。1 ?1 `0 Y B1 q% ]) a% P9 b$ ~
折射率列表:" ~: z0 H. k! P" R
材质颜色 折射率列表 金属 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸%
) B9 p3 G2 b- g" b 铝箔 180,180,180/ 32 / 90 / 65 / 8
, U( ~( P' v2 m/ @ 铝箔(纯) 180,180,180/ 50 /45 / 35 / 15
3 }' [+ A, T9 O9 r& T3 X 铝 220,223,227/ 35 / 25 / 40 / 15 - k- K2 c& x7 {& N8 m
磨亮的铝 220,223,227/ 35 / 65 / 50 / 12 / G* k! I* l1 ~2 `( O
黄铜 191,173,111/ 40 / 40 / 40 / 20 6 w6 Z* [7 E7 r3 i) p d- w
磨亮的黄铜 194,173,111/ 40 / 65 / 50 / 10 ; l4 r* b; C1 M: Y% M" ~+ c
镀铬合金 150,150,150/ 40 / 40 / 25 / 35 ( N/ K$ z/ D2 _& T f8 w4 G& C0 w
镀铬合金2 220,230,240/ 25 / 30 / 50 / 20
# K/ j5 P6 |; l0 }: M6 v 镀铬铝 220,230,240/ 15 / 60 / 70 / 10 k+ @1 f7 ? z4 j) ]* }4 N- j* t& H
镀铬塑胶 220,230,240/ 15 / 60 / 85 / 10
+ z% @/ M4 G2 m' t: J7 l: \4 z# a 镀铬钢 220,230,240/ 15 / 60 / 40 / 5
( T- g% P6 K8 t( D0 U' Q1 U 纯铬 220,230,240/ 15 / 60 / 65 / 5 ! O. N, X/ e# e$ r3 n' ^
铜 186,110,64/ 45 / 40 / 65 / 10 - j: r& X2 ]' c, j. l
18K金 234,199,135/ 45 / 40 / 45 / 10 . I( S3 s! U) o' T2 w) ]( r
24K金 218,178,115/ 35 / 40 / 65 / 10 7 o+ H# M, i x
未精炼的金255,180,66/ 35 / 40 / 15 / 25 1 e( N8 |6 _- p5 v
黄金 242,192,86/ 45 / 40 / 25 / 10
- Z* |# ] U& P- q0 O- r 石墨 87,33,77/ 42 / 90 / 15 / 10 : N2 Y$ G8 D" f+ i
铁 118,119,120/ 35/ 50 / 25 / 20 0 q5 g7 O. V4 Z- x
铅锡锑合金 250,250,250/ 30 / 40 / 15 / 10
( u6 K W- x8 L: e; f; v 银 233,233,216/ 15 / 90 / 45 / 15
+ t$ ?$ ]5 K$ c' A3 q2 z, V 钠 250,250,250/ 50 / 90 / 25 / 10
% @: d0 r3 @7 h5 s3 V 废白铁罐 229,223,206/ 30 / 40 / 45/ 30
0 H5 Y! i) z+ Q( Y9 l) r* j 不锈钢 128,128,126/ 40 / 50 / 35 / 20 ' ~) l l5 u. L0 r/ b3 m! ~! s! a) u
磨亮的不锈钢220,220,220/ 35 / 50 / 25 / 35
3 S9 p9 r* w* U9 `! C- Y 锡 220,223,227/ 50 / 90 / 35 / 20 8 V4 W; w$ J( Y1 c" J
材质 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸% ' C: H+ V2 {2 @6 U" w7 }
净化瓶 27,108,131 /90 /60 /5 / 20 2 _9 {1 m, i2 y9 D
泡沫橡胶 54,53,53 /95 /30 /3 / 90 & M" I5 ~4 j( V% I
合成材料 20,20,20 /80 /30 /5 / 20 ' `0 R3 m/ V( f( p h4 R
合成材料(粗糙)25,25,25 /60 /40 /5 / 20
/ t9 {0 Z! K6 @# ^0 t 合成材料(光滑)38,38,38 /60 /30 /10 / 10 % a; _! ]& r* Y7 M* ~" {: q, D
合成材料(纯) 25,25,25 /92 /40 /15 / 30
" N7 c2 ]( G* W 橡胶 20,20,20 /80 /30 /5 / 10 " f; q: G' E3 n: x) l Y7 x, y
塑料(60&透明) 63,108,86 /90 /90 /35 / 10
7 H6 R" T3 X# i$ O }" G5 ~ 塑料(高光泽) 20,20,20 /70 /90 /15 / 5 & C1 z2 `4 _' }3 j5 \
塑料(硬而亮) 20,20,20 /80 /80 /10 / 15
( e* e( I7 f4 J 塑料(糖衣) 200,10,10 /80 /30 /5 / 10
/ J, x M% e, g. B 塑料(巧克力色)67,40,18 /90 /30 /5 / 15 3 [/ t4 ^( Y0 { k: t+ M
橡胶 30,30,30 /30 /20 /0 / 50 . N* y2 R S* G6 T
橡胶纽扣 150,150,150/60 /20 /0 / 30
6 O2 c* v$ D2 [: A4 g. C 乙烯树脂 45,45,45 /60 /40 /15 / 30 # C& h; k# I- j+ W6 w. h
光源 K
, I4 d, j' C6 Y" V" r" N: X* \# y' Z 烛焰 1500
' I6 X7 }* Q* e7 y* @ 家用白织灯 2500-3000
* M" f: w/ B% S" B- n: M 60瓦充气钨丝灯 2800
/ |6 R; D7 M' p$ w# r 100瓦钨丝灯 2950
! r5 {$ b4 B% ^; Z; |0 ? 1000瓦钨丝灯 3000 & Y, m$ l- D* ]6 W3 H* ^
500瓦透影灯 2865
+ I( j3 v" Q0 D1 o8 ~" [! _ 500瓦钨丝灯 3175 # P0 P+ x$ w3 W
琥伯闪光信号灯 3200 : q3 b9 a$ h* E) K* ^7 O& R
R32反射镜泛光灯 3200 : t4 S4 {* k7 O e1 A
锆制的浓狐光灯 3200 6 a% P0 O( Z% L% i
1,2,4号泛光灯 3400
) {: x; Z* a: i' b; t( U, m9 C 反射镜泛光灯 3400 6 ?# j; k, f" O& m5 S' \
暖色白荧光灯 3500 9 }& i5 O4 E+ M" Z A! t
冷色白荧光灯 4500
, m4 x5 M$ f/ ^$ Z, M! ]% w 白昼的泛光灯 4800
$ A9 A A# ]; r# ~' E% d# ]8 Z9 c 白焰碳弧灯 5000 ! Y1 Z1 L- e, |' T8 w! t
M2B闪光信号灯 5100 , }& o' v( j* Q5 U
正午的日光 5400
/ W7 w& t3 N2 S 夏季的直射日光 5800
9 L6 J& R0 d: F* V0 S' B 10点至15点的直射日光 6000
- R# ~/ O' n- h. w- Z 白昼的荧光灯 6500
1 p6 V& \" h/ O" J$ z; @; M. [" S 正午晴空的日光 6500
K; t2 g. x( ?& s% z 阴天的光线 6800-7000
0 x" m$ F& y: r6 U8 M. B2 ~6 } 来自灰蒙天空的光线 7500-8400 ' R! ~: H# f+ [2 j7 T; @
来自晴朗蓝天的光线 10000-20000
8 c5 u( I( o8 g/ o6 \0 \ 在水域上空的晴朗蓝天 20000-27000
+ j1 W' D" C8 E Q0 N3 T8 y 材质 折射率
9 v$ u4 D Y) x# O! M 真空 1.0000
3 ]' ]1 X$ r6 F! x% i- ~: z 空气 1.0003
& u7 G9 F. @7 e# M' ?, a 液态二氧化碳 1.2000
7 G; Q% s5 u7 X& i2 H. l. ` 冰 1.3090 + ?) A" V5 F" @1 X
水 1.3333 ; c0 `/ P" p: }) i! |6 n7 a0 e
丙酮 1.3600
" z0 I' d8 D3 _9 h' f$ s 乙醇 1.3600 ) n+ t6 K _+ I: t1 g0 R* C
糖溶液(30%) 1.3800
$ } [3 k0 \8 R# I; q' N, D& ? 酒精 1.3900
5 p2 L8 Y$ t6 n- H* C$ H: g 萤石 1.4340
8 g X; L" Y( c& |5 ?0 n7 r* y" C 融化的石英 1.4600
& V9 v1 g6 W( k Calspar2 1.4860
- M9 X8 L1 {" \. e' K6 @ 糖溶液(80%) 1.4900
0 A5 A! m+ X o 玻璃 1.5000 5 | n K$ t9 h2 R$ V) L1 A. d
玻璃,锌冠 1.5170 8 ~! ^' ?1 i% f7 E% X
玻璃,冠 1.5200
* M* s' i3 x, j$ V 氯化钠 1.5300 , Q( |/ }* K! N& @' n! {3 A& U
氯化钠(食盐)1 1.5440
8 L3 C& b5 L R2 q 聚苯乙烯 1.5500
% B* S3 M1 t+ L8 _: e3 w9 g; V7 P 石英2 1.5530
" l) A) k$ p% d2 ?! b: ^ 绿宝石 1.5700 ' x, Z2 }8 m) K l8 h
轻火石玻璃 1.5750
0 {' c' p8 z8 l: M' ] 青金石,杂青金石 1.6100
7 ~0 J4 {# b; \6 w* o' [1 j. c 黄玉 1.6100 ' M% Z! l" |0 Q. S: W3 o
二硫化碳 1.6300 ( d! F$ p1 f2 _8 p/ }& i
石英1 1.6440
8 f a8 v& z8 @* ~' I7 [ 氯化钠(食盐)2 1.6440 0 d7 O- W! m3 t7 h% }4 o; g
重火石玻璃 1.6500 : j8 x4 G1 j) ?2 ~
Calspar2 1.6600 ) N! _6 Y5 r/ C) q* Z% I4 b! h$ E
二碘甲烷 1.7400
7 q. `0 q5 j3 w+ ^6 e( E 红宝石 1.7700
3 G" @$ z/ x3 I 蓝宝石 1.7700
- C1 y* P& `, Y. ]" z0 c/ D 超重火石玻璃 1.8900 8 |+ Z* a' ? m+ n4 |
水晶 2.0000 7 P* t$ ?2 s" ]1 C
钻石 2.4170 0 z" U1 n, b- U+ T
氧化铬
' A2 F; \2 k* b& ~/ ? 2.7050 9 c! z3 v: ?( [# \! U( _5 D
非晶质硒 2.2920
+ S+ H2 L; j q/ d0 r 碘晶体 3.3400
, N+ R' z0 O/ t" p# A: h 巧克力 15. 5. 0 88. 29. 0 255.223.220 70 40
( J$ ?0 d% |% o( z1 D 红塑料 48. 0. 0 255. 0. 0 255.255.255 100 68( P% Y8 p. ~2 `% _6 g
[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.
5 A" V% l( g' G7 v$ C [临界角(C)]使折射角等于90度的入射角.
1 u; u/ g& B" B/ r1 U; `# i [公式]n1/n2=sin90°/sinC
, s$ Q* X% n5 f% c! L 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. |
|