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发表于 2009-3-8 16:22:04
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折射率" H8 n1 g7 H! d0 {& ~5 l4 g
5 d4 x0 M. t/ c! a' n) m , A: x9 u" P# A2 v) f' {5 @
/ j- p2 ]1 p$ ~" t 折射率0 @% E' e5 I z9 a0 I
[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。( w1 [- ]$ h: R7 ]; Q; D4 G
[公式]n=sin i/sin r=c/v2 n3 j1 S5 [7 g
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。
7 o, V& g% t* |# M. p# y! G5 v [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。
. h/ P3 T( v+ d! g3 T. J g1 m( n [公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2
; G3 ^/ J/ b# C: u( Q7 e/ k 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 0 D: t( r1 E8 Z6 L7 y7 b
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 2 h; j+ X8 q( q4 b4 f( A; s% N
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。 & c! p. U3 D: B; K. G
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。
, A9 \: |: M. G3 g S% E5 {) M+ z" [ 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)。* E( q! V4 O0 \8 @4 x5 }* J5 W9 X
折射率列表:2 T# \, @& J' d9 {$ j5 r) [, G9 F
材质颜色 折射率列表 金属 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸%
' W6 k$ g' R! ?' _ 铝箔 180,180,180/ 32 / 90 / 65 / 8 * z U! D% r7 X6 g [- j
铝箔(纯) 180,180,180/ 50 /45 / 35 / 15
3 ^" ~7 D* `7 y 铝 220,223,227/ 35 / 25 / 40 / 15
( j; ~/ q% k) k7 Z6 T+ Y6 B. @ 磨亮的铝 220,223,227/ 35 / 65 / 50 / 12
. J4 j Y v3 N' X 黄铜 191,173,111/ 40 / 40 / 40 / 20
& A7 C4 h- J& q R) O 磨亮的黄铜 194,173,111/ 40 / 65 / 50 / 10 0 `: K4 L% B4 ?
镀铬合金 150,150,150/ 40 / 40 / 25 / 35 : o' R! e8 E+ I* n1 X( P" w: k
镀铬合金2 220,230,240/ 25 / 30 / 50 / 20
' h% r( n2 |& ^, z& l) G 镀铬铝 220,230,240/ 15 / 60 / 70 / 10 8 Q' P6 C$ v3 i V1 p( }
镀铬塑胶 220,230,240/ 15 / 60 / 85 / 10
1 i$ f) M* y- P8 N! R% j6 d! c4 ? 镀铬钢 220,230,240/ 15 / 60 / 40 / 5
& e Q; s/ V f% ~0 c# Y 纯铬 220,230,240/ 15 / 60 / 65 / 5
l @" D9 m, F3 H5 ]- Y 铜 186,110,64/ 45 / 40 / 65 / 10
5 ]0 T( a7 \1 X- M6 T- X6 ` 18K金 234,199,135/ 45 / 40 / 45 / 10
; _9 _/ L e! Q# ^. d9 ] 24K金 218,178,115/ 35 / 40 / 65 / 10
( t4 `9 ~; d; O; d 未精炼的金255,180,66/ 35 / 40 / 15 / 25 * Q, m+ p: E5 \* l: u1 s: X
黄金 242,192,86/ 45 / 40 / 25 / 10 , [7 v8 Y# R% a' D# b
石墨 87,33,77/ 42 / 90 / 15 / 10
7 |& J0 ^3 T7 c2 D: a8 J6 P7 k 铁 118,119,120/ 35/ 50 / 25 / 20 # R' M1 A* _4 Q( V: N
铅锡锑合金 250,250,250/ 30 / 40 / 15 / 10 3 l. T" y+ k2 A" H# o6 Q( q9 e
银 233,233,216/ 15 / 90 / 45 / 15
& X9 y0 T! X, y$ P9 z 钠 250,250,250/ 50 / 90 / 25 / 10
6 U% j4 Y3 E6 a# z/ |; R 废白铁罐 229,223,206/ 30 / 40 / 45/ 30
0 f: Y5 W5 q' t1 I# R 不锈钢 128,128,126/ 40 / 50 / 35 / 20
$ d7 p3 D& x$ z$ [5 U q1 F p1 o 磨亮的不锈钢220,220,220/ 35 / 50 / 25 / 35 - U4 T+ D ]+ ^& W& N# x' `( P: u
锡 220,223,227/ 50 / 90 / 35 / 20
* D" R& K: `7 a 材质 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸% & W- r7 Y% m/ _' q: g/ V7 R5 s
净化瓶 27,108,131 /90 /60 /5 / 20 + w4 q$ k$ m; Y
泡沫橡胶 54,53,53 /95 /30 /3 / 90
4 N2 e! W% n) X; v; W! ^ 合成材料 20,20,20 /80 /30 /5 / 20 # E, k) W' z1 j) `, i
合成材料(粗糙)25,25,25 /60 /40 /5 / 20 % B6 ~: g0 f/ `6 O8 G
合成材料(光滑)38,38,38 /60 /30 /10 / 10
( Q& p2 y4 k0 X+ e 合成材料(纯) 25,25,25 /92 /40 /15 / 30 ( U. r$ a8 |' A& V: V4 B
橡胶 20,20,20 /80 /30 /5 / 10
+ L9 C- H6 Z/ D+ Q: H: F 塑料(60&透明) 63,108,86 /90 /90 /35 / 10 7 M1 y, f2 S j0 N
塑料(高光泽) 20,20,20 /70 /90 /15 / 5 5 |% `! g: K1 ^: W4 ~
塑料(硬而亮) 20,20,20 /80 /80 /10 / 15
1 z4 R. X( \1 i 塑料(糖衣) 200,10,10 /80 /30 /5 / 10 7 u' q/ m N8 Y# ]2 z6 ^
塑料(巧克力色)67,40,18 /90 /30 /5 / 15 , u8 w6 ?- b6 ^, A# M" |# j( o! E
橡胶 30,30,30 /30 /20 /0 / 50
* v W5 a) o6 m% B! h7 o/ Z N 橡胶纽扣 150,150,150/60 /20 /0 / 30
1 o4 `. N, A; @+ u" u0 K- |+ U/ n 乙烯树脂 45,45,45 /60 /40 /15 / 30 6 c2 O! s6 i2 @- _1 J" V2 z9 x
光源 K ; i7 M! p {* {; q
烛焰 1500
u' u+ b: Q( m" T; ?' p 家用白织灯 2500-3000 / u ], \1 t5 U
60瓦充气钨丝灯 2800 : K' L- t- e* R7 h$ e
100瓦钨丝灯 2950
- a, g/ u0 q" P; @% P( A7 R. s* i 1000瓦钨丝灯 3000
4 J8 `; O- G' Y 500瓦透影灯 2865 / V; c3 b* y* P0 u$ S( t) M
500瓦钨丝灯 3175
' F. B$ z: d: V+ S 琥伯闪光信号灯 3200 3 k7 S! m& \* w0 B9 }. M$ L
R32反射镜泛光灯 3200 6 S9 O# Y9 k: Q. ~6 i' {' E1 O
锆制的浓狐光灯 3200
" F2 J# O& y( y3 H0 f7 W 1,2,4号泛光灯 3400 5 a- U, b8 Y$ K2 V! x" \
反射镜泛光灯 3400
* i) c" m: ?; F! s9 z 暖色白荧光灯 3500 * J x# n0 ]6 C4 z. ?: p/ Z
冷色白荧光灯 4500
& a! a2 V* W& h! }: P6 }7 ? 白昼的泛光灯 4800
5 Z9 a2 `6 p5 J0 p 白焰碳弧灯 5000
' e0 b4 K( ?: x4 N2 b0 w; p M2B闪光信号灯 5100 ) D0 O# _& L" B/ \* A
正午的日光 5400 " ^' m/ ~6 u" s) ~1 }3 t
夏季的直射日光 5800 , Q9 s+ j8 q- i2 l* n
10点至15点的直射日光 6000 6 \' j& ~ w* c' h* x6 z. k
白昼的荧光灯 6500 ' K& t: j; m' ]+ z: q' l1 r
正午晴空的日光 6500
/ _ C A. n1 U7 j% d! M S5 c8 Z6 t 阴天的光线 6800-7000 ! A1 w& `! Q" ^- z
来自灰蒙天空的光线 7500-8400 ' V7 ?1 Z& w7 P+ ~& F
来自晴朗蓝天的光线 10000-20000
) E2 z/ G, ^, R; Q 在水域上空的晴朗蓝天 20000-27000
/ w+ g7 S$ p6 w5 i3 h2 i 材质 折射率
& b* G3 J' m9 V1 W9 D. k( Z 真空 1.0000
% j; f# C4 M9 v2 a 空气 1.0003
# p r: {# b" b a$ b 液态二氧化碳 1.2000
% }# k- B, N r: U" h! L) w& g2 ~ 冰 1.3090
' c( s$ I( m0 }1 T$ ~2 {% u 水 1.3333 * ^/ Y% x* e: P1 J
丙酮 1.3600 $ J0 ]6 N1 o; a1 b/ M7 I
乙醇 1.3600 $ |% Y$ R* X) S1 M2 l: w3 y
糖溶液(30%) 1.3800 ; F( v4 r8 c7 i3 A0 S
酒精 1.3900 m! W, b7 g3 {, n: h# n4 S
萤石 1.4340 1 W% K( m+ v" R+ s' W9 \8 }5 j
融化的石英 1.4600
& {, m2 b+ @ j9 \9 a Calspar2 1.4860 - i; j" A8 X/ x" z' d; ?' e9 G
糖溶液(80%) 1.4900
+ { q7 k, X4 D6 L. e! x4 e 玻璃 1.5000 ) m7 L* p# Y) z6 K9 p
玻璃,锌冠 1.5170
1 k& V- B, K) s* _8 A3 K2 O1 T 玻璃,冠 1.5200
- g" S }5 S$ G2 X8 H 氯化钠 1.5300
: P) L/ @$ x v$ u- ]; k1 O- r8 A 氯化钠(食盐)1 1.5440
$ c5 O- s! c. s& b 聚苯乙烯 1.5500
/ ^% N6 f4 E% i+ n 石英2 1.5530 - h) w2 j7 l$ l( i
绿宝石 1.5700 ' G6 ?6 k. J5 i Y
轻火石玻璃 1.5750 - p2 A" ]; K: E0 O& \
青金石,杂青金石 1.6100 3 S- N1 L& Q* R5 y% Y9 f
黄玉 1.6100 8 f9 |% v: Y, b0 T
二硫化碳 1.6300 & P- t+ z& h% o) _& }/ N1 O
石英1 1.6440
' r3 @! a7 O7 P9 ^8 ^( N 氯化钠(食盐)2 1.6440
- [8 F3 I9 s3 Q 重火石玻璃 1.6500 & b0 @( a- X% f3 Z2 H" I
Calspar2 1.6600
. Z' ]3 a2 o6 b 二碘甲烷 1.7400
+ ~1 a6 |( G" f; f5 w2 {7 f# h$ m 红宝石 1.7700
6 ]& \ v1 o; Q. i3 N 蓝宝石 1.7700 % R4 E% @) M; C) n+ d* M: S4 s
超重火石玻璃 1.8900
0 L" t3 G0 A6 H) T9 ~9 u1 e, T7 i 水晶 2.0000 $ i$ Z# I4 `9 v+ e }
钻石 2.4170 / t! \' `6 |8 F
氧化铬
, J, T x& {- X: f 2.7050
) M3 C9 r" R7 f# U" Z8 Q 非晶质硒 2.2920
+ W% {6 R' L j/ j5 {# c* C ]+ S 碘晶体 3.3400
m& |: W6 l$ @ 巧克力 15. 5. 0 88. 29. 0 255.223.220 70 40 * c/ D8 Q6 J2 C+ x; E
红塑料 48. 0. 0 255. 0. 0 255.255.255 100 68; k9 `# I0 E; d+ W" h0 e
[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.4 r. }3 [& B8 P( R6 H5 b: ]/ P
[临界角(C)]使折射角等于90度的入射角.4 _ x4 G- S0 E0 G2 V* c3 m% w1 ~" \
[公式]n1/n2=sin90°/sinC
3 n( i8 T& B. 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. |
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