|
发表于 2009-3-9 00:22:04
|
显示全部楼层
折射率
0 U+ c, ^0 u0 a" @* D m
, ?4 K5 E# L4 x3 b7 L& Y$ ^4 ~9 ^5 c9 k: }* x4 l: s) G) X& R% R; r
% I! D! }" V1 M$ @# a
折射率& v! V* [6 _3 }$ y# N
[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。
" N0 g; g* L# J1 d [公式]n=sin i/sin r=c/v
, c8 @; P3 ]! M3 `8 F7 Q 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。' j0 c1 H- `+ O5 V2 g
[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。
1 H0 s2 Q% L- y5 O* _: p9 a; c" n9 O [公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2
: r8 L0 `2 E6 W 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
# R: k* x% y2 |6 o& j- R+ ^7 i8 ` 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 ( I- k/ Y" S8 L6 Q7 g8 \6 w
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。
' B0 Q+ i. ?# T1 P 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。
0 K# `5 X- k& f/ }4 N6 N4 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)。
' L% q) _2 B9 t& G 折射率列表:: b0 C4 `* u/ o) U! S" m5 r
材质颜色 折射率列表 金属 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸%
! s7 e( r. e" ^, W0 M 铝箔 180,180,180/ 32 / 90 / 65 / 8 ) l* t3 f: b3 ^3 L. r0 c
铝箔(纯) 180,180,180/ 50 /45 / 35 / 15 . W }0 B4 h& O4 ^/ b. W
铝 220,223,227/ 35 / 25 / 40 / 15 8 @5 K8 g" b( F2 m$ f6 q/ _; p
磨亮的铝 220,223,227/ 35 / 65 / 50 / 12 ! B; b8 C$ W# X" T' e0 A
黄铜 191,173,111/ 40 / 40 / 40 / 20
8 N( x# A& Z- G1 } 磨亮的黄铜 194,173,111/ 40 / 65 / 50 / 10 : | [! I b8 ?' }) _, X
镀铬合金 150,150,150/ 40 / 40 / 25 / 35
?( [, ]& D2 @8 [ 镀铬合金2 220,230,240/ 25 / 30 / 50 / 20
" ]" s8 g1 Y: Y/ y, a, C- ` 镀铬铝 220,230,240/ 15 / 60 / 70 / 10 , B) P5 z. B- Q$ O8 d5 d
镀铬塑胶 220,230,240/ 15 / 60 / 85 / 10
: ~/ j. ]- s0 T+ [( F 镀铬钢 220,230,240/ 15 / 60 / 40 / 5
$ s* {4 T. D+ S+ p4 m% p' l 纯铬 220,230,240/ 15 / 60 / 65 / 5
0 | H" z ^% q 铜 186,110,64/ 45 / 40 / 65 / 10 * S+ y, N& Z/ Y& Y1 y' ^
18K金 234,199,135/ 45 / 40 / 45 / 10 % o% ^/ t& E. J- q* C
24K金 218,178,115/ 35 / 40 / 65 / 10
6 {# Y) M+ b# x; s4 x 未精炼的金255,180,66/ 35 / 40 / 15 / 25 ( u) C5 n! M, T6 Y4 J7 n
黄金 242,192,86/ 45 / 40 / 25 / 10 2 R! E1 t1 o2 X1 H. H% g+ ~
石墨 87,33,77/ 42 / 90 / 15 / 10 7 i4 D8 l; X" H: b9 l% M
铁 118,119,120/ 35/ 50 / 25 / 20 # ]9 r& U6 }" Z: T! [
铅锡锑合金 250,250,250/ 30 / 40 / 15 / 10 ' G' r q5 M' _( C
银 233,233,216/ 15 / 90 / 45 / 15
# V/ g$ l$ Z" S3 [8 O# [# A2 a 钠 250,250,250/ 50 / 90 / 25 / 10 8 c( w6 p: Q& t. R) E, V; Y
废白铁罐 229,223,206/ 30 / 40 / 45/ 30
& a% S5 @6 Z- D# u 不锈钢 128,128,126/ 40 / 50 / 35 / 20 + u# H. r$ ?# D+ L' S, n1 J( V; H
磨亮的不锈钢220,220,220/ 35 / 50 / 25 / 35 ( C: p) Q* J) N3 s/ w: q
锡 220,223,227/ 50 / 90 / 35 / 20
# z H: F) F2 r. U! S. q& Q 材质 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸%
7 Q3 L; G# b9 g: ? |, T! Q 净化瓶 27,108,131 /90 /60 /5 / 20
8 h# W, v5 O6 T4 F 泡沫橡胶 54,53,53 /95 /30 /3 / 90
. _4 u! f. }4 }6 A 合成材料 20,20,20 /80 /30 /5 / 20
! t" j# l( ?; ? 合成材料(粗糙)25,25,25 /60 /40 /5 / 20 # W/ u$ D l" _8 F+ T) d' i" P
合成材料(光滑)38,38,38 /60 /30 /10 / 10 x8 T# ^) q" z3 ?
合成材料(纯) 25,25,25 /92 /40 /15 / 30 $ U/ D# `1 s# O1 _
橡胶 20,20,20 /80 /30 /5 / 10
3 |. ?6 b9 Q' O7 q 塑料(60&透明) 63,108,86 /90 /90 /35 / 10
1 K- ~' n+ Z2 Y# F 塑料(高光泽) 20,20,20 /70 /90 /15 / 5 7 P: H( V$ ~! I7 Y
塑料(硬而亮) 20,20,20 /80 /80 /10 / 15
5 r( `1 a7 P# F) i 塑料(糖衣) 200,10,10 /80 /30 /5 / 10 3 r, ]1 Z0 \( k$ K- f
塑料(巧克力色)67,40,18 /90 /30 /5 / 15
+ E# q# L& S0 y9 i 橡胶 30,30,30 /30 /20 /0 / 50 6 S; }% I: B( g2 R D" x
橡胶纽扣 150,150,150/60 /20 /0 / 30 5 ^2 t) G) o! t
乙烯树脂 45,45,45 /60 /40 /15 / 30 E( b! A/ W2 w8 T# I) W
光源 K 0 U# O. b* ]- l- l
烛焰 1500 , d X2 u) ]! R e0 B9 e
家用白织灯 2500-3000
+ I* o1 l9 b# U5 p( ]: \, Q/ @& F 60瓦充气钨丝灯 2800
- J! |- d! U' {4 x% T1 y( f8 E 100瓦钨丝灯 2950 # Q% W: E- o5 N3 C$ m" X
1000瓦钨丝灯 3000 # S# Z8 [0 O$ f1 v( J6 j
500瓦透影灯 2865
& ?$ L1 h% [- p9 Y" y 500瓦钨丝灯 3175
^8 M% v8 u4 u2 t! C 琥伯闪光信号灯 3200
) x( A. r- v: T R32反射镜泛光灯 3200
; O5 {) r+ I5 o/ z" m+ i# |$ G( K 锆制的浓狐光灯 3200
; c6 i/ W" _" j' F/ E& w- Y! o 1,2,4号泛光灯 3400 0 u: \8 c' M6 U8 Z/ M
反射镜泛光灯 3400 & m* f7 M7 Q! z, S1 ]' G
暖色白荧光灯 3500 . ]! q ?; R3 D0 V! l2 H
冷色白荧光灯 4500 + L2 h+ j5 J l X
白昼的泛光灯 4800 3 X2 r% c; _$ j; y: o+ D. y
白焰碳弧灯 5000
6 k2 e9 n; v9 x( t M2B闪光信号灯 5100
; s; w3 L, v, r& X) X7 r1 T) J 正午的日光 5400 6 { s# W" y; D2 s
夏季的直射日光 5800 + B5 Q9 k3 @9 W. y6 Y
10点至15点的直射日光 6000 . a4 j U) a. S6 ~, ^# ~
白昼的荧光灯 6500 & I- ?8 c2 O' a% O. b& ?; G" ?
正午晴空的日光 6500 1 Z# q1 }! r. b+ q' T
阴天的光线 6800-7000
9 P5 K" ~) f' G6 B8 L 来自灰蒙天空的光线 7500-8400 . A5 r- K9 d; Z! _, T! z! ^! e
来自晴朗蓝天的光线 10000-20000
" d! J' S; n3 E& e1 v9 n, Q3 M 在水域上空的晴朗蓝天 20000-27000
7 z2 `% ]; c4 s" U2 h 材质 折射率 7 K8 Y, p! u3 K+ ^2 H2 h s
真空 1.0000
/ k* d( h9 k; E3 g ?+ ?9 q! n 空气 1.0003 1 o& P/ H% C% ^- Q! t6 g0 w
液态二氧化碳 1.2000
/ F5 K' ^9 k9 X$ I+ U 冰 1.3090 , y" g1 d) m6 i5 ^
水 1.3333
' X" j: f" e, H0 H. d" d) ]8 n$ I 丙酮 1.3600 9 l6 ~* R, K4 f1 ~3 K
乙醇 1.3600
- N+ E4 d- Z3 k& Z; k 糖溶液(30%) 1.3800 ) Q- q: p, r% F6 C$ y
酒精 1.3900
1 z& M! j! Q( {, D 萤石 1.4340 ) [' G/ a0 k% V- J* ?2 b
融化的石英 1.4600 0 G' g O6 `' R
Calspar2 1.4860
( V- D" S- \1 {/ g. p1 m 糖溶液(80%) 1.4900 % o+ S5 X; H3 u
玻璃 1.5000 8 O; g. t/ ?( E, B
玻璃,锌冠 1.5170
5 C) T* `. g6 F( y 玻璃,冠 1.5200
1 V6 |( x5 J' V5 W5 q5 O; {/ F 氯化钠 1.5300 7 q8 `1 ], r$ @9 s, T8 z
氯化钠(食盐)1 1.5440
Z* o U D4 ~* Z 聚苯乙烯 1.5500 2 W+ f8 \7 Q1 N, }( i: u9 k
石英2 1.5530
! ~: v5 e5 |; u$ p P+ ^4 ? 绿宝石 1.5700
& \. s \% F1 F/ e5 L7 P 轻火石玻璃 1.5750 8 P. z C% c2 @: o
青金石,杂青金石 1.6100
& H2 O6 [7 R) r+ M* N) o% `, g 黄玉 1.6100 & q# u* [% ]7 l6 }+ r; b* ^+ C
二硫化碳 1.6300
" \8 s% Y4 l0 _7 [, \1 \8 r 石英1 1.6440 7 q2 @& ~' n3 q& G7 ~0 S' b
氯化钠(食盐)2 1.6440 & Q4 p8 K' T5 r" p4 @+ J
重火石玻璃 1.6500
+ }; T" M( }( R" O( ?+ [0 X Calspar2 1.6600 / v& S \; o+ Y7 C
二碘甲烷 1.7400
8 z! j+ T* G: k! D 红宝石 1.7700 a5 |" L% j# x- Q8 X' Y
蓝宝石 1.7700 ; ~, e* X, {* q4 F$ I
超重火石玻璃 1.8900
9 s' ?9 B0 S9 d5 B Y' t# E 水晶 2.0000
5 f- s5 k3 h; Y7 j& j 钻石 2.4170 8 `$ G0 I: b8 o2 X
氧化铬
- y& z, _9 |2 J/ k 2.7050 7 Q8 X! ]) u2 l
非晶质硒 2.2920 . u$ }, K" k+ d$ a, l! x, A9 y
碘晶体 3.3400
6 h) @; ]: `1 c Q7 k V 巧克力 15. 5. 0 88. 29. 0 255.223.220 70 40
3 S+ u" k' a9 G+ F 红塑料 48. 0. 0 255. 0. 0 255.255.255 100 68
, Y) B% H5 ^. a) K3 ~& x [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.
# C' [% c( ?" X5 |7 \7 p [临界角(C)]使折射角等于90度的入射角.
( N4 T2 ^0 U$ m6 d8 y [公式]n1/n2=sin90°/sinC
. g/ C# p7 K$ U2 g# Y7 @9 M 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. |
|