|
发表于 2009-3-9 00:22:04
|
显示全部楼层
折射率
5 y* [+ m6 C6 U) E7 l' R* j5 i6 j- Z( y9 H
4 k9 J- N M5 \7 e0 D: e
2 F+ F' E5 \# [! n- m: O6 c# x 折射率7 ~% s% K+ W" D* 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。
# l5 B* ]" W |$ x+ ^! G& s7 K [公式]n=sin i/sin r=c/v; q/ p7 W& ]; A6 B# ~- w. I
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。
6 h. R" |" i. E; L+ z" y4 S& 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。
+ r. m8 m" h2 b$ ? [公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2. t$ }* Y; w; w4 P- L6 V* `
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 ' ^5 H! a6 s1 b7 i/ B& J4 v/ p
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 / U9 @$ i; A# H7 r
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。
. Z+ D% Q8 ?* \$ L 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。
# K @4 C: | w 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)。
2 x* T) Y& Y5 X9 Q3 C 折射率列表:. B* D4 }% |# F, x. {# M1 G2 q
材质颜色 折射率列表 金属 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸%
( q6 S8 ], o# Z2 y 铝箔 180,180,180/ 32 / 90 / 65 / 8 5 K9 D+ d0 w& \
铝箔(纯) 180,180,180/ 50 /45 / 35 / 15 # U2 x% d5 n* d
铝 220,223,227/ 35 / 25 / 40 / 15
! @5 V) l9 S4 T5 x8 v 磨亮的铝 220,223,227/ 35 / 65 / 50 / 12
8 Z \- w) s4 g! e 黄铜 191,173,111/ 40 / 40 / 40 / 20
- j: u# m8 i4 g5 d, y 磨亮的黄铜 194,173,111/ 40 / 65 / 50 / 10 5 s0 v/ o: _ g, K+ k" z/ l
镀铬合金 150,150,150/ 40 / 40 / 25 / 35 * S4 n3 i! n% Y- N- D9 I5 W
镀铬合金2 220,230,240/ 25 / 30 / 50 / 20
* b9 E# a R+ p% W6 c9 J9 t4 \ 镀铬铝 220,230,240/ 15 / 60 / 70 / 10 % a9 n9 r6 K$ r) x# o
镀铬塑胶 220,230,240/ 15 / 60 / 85 / 10
/ P# |9 F' s7 D9 V0 [" D, l 镀铬钢 220,230,240/ 15 / 60 / 40 / 5 ( u- k' Z5 T f# U- j) q" l3 x
纯铬 220,230,240/ 15 / 60 / 65 / 5
! \6 D! S x; g* s9 g6 o* e1 H: \ 铜 186,110,64/ 45 / 40 / 65 / 10
9 j8 d7 n. B; S5 B 18K金 234,199,135/ 45 / 40 / 45 / 10 * _2 g: Z# o6 E1 @4 n. x
24K金 218,178,115/ 35 / 40 / 65 / 10
# Z+ O$ x0 E3 |: `* Z. i4 E 未精炼的金255,180,66/ 35 / 40 / 15 / 25
- f& k5 L+ A7 y1 _# C- g: ^ 黄金 242,192,86/ 45 / 40 / 25 / 10 ) A* [! u: J& x* w
石墨 87,33,77/ 42 / 90 / 15 / 10 l" g7 I8 w6 z# B) c
铁 118,119,120/ 35/ 50 / 25 / 20 ) ]( d* N& V% X
铅锡锑合金 250,250,250/ 30 / 40 / 15 / 10
/ t2 S- \9 j6 i7 m+ y- q/ D' v 银 233,233,216/ 15 / 90 / 45 / 15 $ A+ |- t5 l9 e! n* S: d
钠 250,250,250/ 50 / 90 / 25 / 10 6 x- R; N4 l$ F4 v" Y# L
废白铁罐 229,223,206/ 30 / 40 / 45/ 30
" D. ?7 q" z/ G5 {+ v% ~7 _- } 不锈钢 128,128,126/ 40 / 50 / 35 / 20
6 |3 l) r% g; _& Z K 磨亮的不锈钢220,220,220/ 35 / 50 / 25 / 35 3 y X) y; D$ y/ {+ d
锡 220,223,227/ 50 / 90 / 35 / 20
2 D' \9 h! Z2 c- ] 材质 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸% 3 j# u, ~' F4 O/ x) \% j
净化瓶 27,108,131 /90 /60 /5 / 20
3 E8 `7 \* L+ \$ [& \1 e& y0 a- a 泡沫橡胶 54,53,53 /95 /30 /3 / 90 4 [% z* b% m3 U4 g2 P* w
合成材料 20,20,20 /80 /30 /5 / 20
" |) J& @8 [: T' q, u2 c5 j( ] 合成材料(粗糙)25,25,25 /60 /40 /5 / 20
( ]) b' ]9 C; i# i* l2 T7 R 合成材料(光滑)38,38,38 /60 /30 /10 / 10 3 b' a- |( X7 J" X
合成材料(纯) 25,25,25 /92 /40 /15 / 30
7 ^7 k( T- S" _- l& b) q 橡胶 20,20,20 /80 /30 /5 / 10 5 ]6 a: p) S' F
塑料(60&透明) 63,108,86 /90 /90 /35 / 10
8 d( }5 K& B, A8 x- w! u5 R! d& [1 P 塑料(高光泽) 20,20,20 /70 /90 /15 / 5
# p+ W0 [4 |; w' Y& _: Z 塑料(硬而亮) 20,20,20 /80 /80 /10 / 15 ) A$ F& u( ^4 x) T$ E& T
塑料(糖衣) 200,10,10 /80 /30 /5 / 10 3 B) F; g( |0 C6 s, {7 i, a
塑料(巧克力色)67,40,18 /90 /30 /5 / 15
! v" y- ?# P2 U4 j# i 橡胶 30,30,30 /30 /20 /0 / 50
; x# d9 w) r7 [: J4 c& {7 t 橡胶纽扣 150,150,150/60 /20 /0 / 30 8 R7 x P* [- j& z4 K4 a
乙烯树脂 45,45,45 /60 /40 /15 / 30 . B% J" Q A r% R, y3 L) ?2 s, ]
光源 K
" Z- A2 H9 v* ?9 S/ D/ q+ ~ 烛焰 1500
& N" B( X5 R+ ?/ g& U6 G: b) L. ] 家用白织灯 2500-3000
6 t2 |5 I. p4 N 60瓦充气钨丝灯 2800 , g' t8 S a/ c# Y2 f2 [
100瓦钨丝灯 2950
1 k; [' J9 i( @7 O9 D% Z5 F 1000瓦钨丝灯 3000 ) A, {/ b* v8 K) M! V( x
500瓦透影灯 2865
2 p! J; V# w9 m; t" A4 ~( K& D 500瓦钨丝灯 3175
) W# @& S/ w' Y l 琥伯闪光信号灯 3200
; P- K( v3 b& P5 @4 U R32反射镜泛光灯 3200
+ Z; O1 i ]) W- L2 B, i6 D& @ 锆制的浓狐光灯 3200 7 w& h- z: O% d- x& }- H+ M
1,2,4号泛光灯 3400
. ~/ R5 a& |5 {) x/ B% _& u 反射镜泛光灯 3400 0 k7 e' G0 t8 J: e. N) `5 T( c
暖色白荧光灯 3500
$ H2 ?1 y; x; k# T, J' N5 ^ 冷色白荧光灯 4500 3 K1 K4 n5 \* ~- y
白昼的泛光灯 4800
5 j9 o" L V" G3 E! k& p8 w 白焰碳弧灯 5000 & y; l$ e; T/ l- r' R
M2B闪光信号灯 5100
$ r' t5 b0 m# i( K- m 正午的日光 5400
' J# o8 C I. [, P! R 夏季的直射日光 5800
* V# p, ?8 `# Z* J$ a( { 10点至15点的直射日光 6000
% C, E% ?3 i- z8 J3 G: _3 B% R 白昼的荧光灯 6500 8 z8 O* s0 l3 S! F7 k( E6 k# n+ |
正午晴空的日光 6500 ) m2 H( z& S+ V+ C0 X; d% L4 L0 N
阴天的光线 6800-7000 9 _* [5 E+ P4 f! `- N1 E7 p
来自灰蒙天空的光线 7500-8400 ' @" k, x0 x' d* V
来自晴朗蓝天的光线 10000-20000 % N) A9 U/ n, _: N7 A9 t
在水域上空的晴朗蓝天 20000-27000
& Z" w$ z% a+ i7 s4 V# ~ 材质 折射率
) e" T4 Q! H. A) ] 真空 1.0000
4 |# c2 M; [ U# J5 @3 c 空气 1.0003
4 |5 O1 @, v9 ` 液态二氧化碳 1.2000 1 f2 m2 {" D5 L2 q
冰 1.3090
, e T: w' X) }- {: S7 E 水 1.3333
p! l: K; u) p8 I8 J 丙酮 1.3600
6 e% v' O% C2 Z. ?! \9 ~5 L 乙醇 1.3600
# Z" W) F: {2 x8 r8 r/ R8 r 糖溶液(30%) 1.3800
. Y( d- a1 L2 G5 K) ~' E4 d u 酒精 1.3900
9 p! C. d- M! g: H 萤石 1.4340 , P5 S9 y/ I; F! ]
融化的石英 1.4600
5 N7 r) }" \# z6 y* e( G Calspar2 1.4860
. E( U ~. M( y- x5 Q 糖溶液(80%) 1.4900 & C5 n# P+ |( ~3 b. P
玻璃 1.5000
4 z" l f* i0 j0 Q) o# H& ]7 p2 [ 玻璃,锌冠 1.5170 . |' i$ x; b/ \* x0 Y$ p
玻璃,冠 1.5200 - u) y- [- S, g [
氯化钠 1.5300
6 G4 u _0 Y1 B+ \9 E7 d# g 氯化钠(食盐)1 1.5440 + H/ s# I; S$ x# O' I, a" B
聚苯乙烯 1.5500
- K, u- e0 B1 }1 d% T0 X 石英2 1.5530
$ `5 v! T; X. v0 G, O8 n 绿宝石 1.5700 ~: x( U d* a# r
轻火石玻璃 1.5750 4 [8 K1 n- P- t" R9 R/ y( U. Z2 j
青金石,杂青金石 1.6100 & e: f% n! @8 E' B9 ]- R- N5 A( M
黄玉 1.6100 0 k8 }# G% x! |' f
二硫化碳 1.6300
1 M- a J4 |, G0 m! I 石英1 1.6440 # |5 c e8 [, J5 l+ `# o1 A$ P
氯化钠(食盐)2 1.6440
8 q6 H* ?! _) D" Y+ u( j6 c4 v- U' b: Z 重火石玻璃 1.6500
1 l* s/ n1 i' C8 i) M Calspar2 1.6600 % z' M6 W V# _2 a+ T
二碘甲烷 1.7400
2 M7 t1 d2 A9 y6 Y$ ` 红宝石 1.7700
4 C4 s: b q! G) h1 ?3 z 蓝宝石 1.7700
. z0 i+ W" H3 f9 F 超重火石玻璃 1.8900
' F6 [9 p" V7 C9 y9 w s 水晶 2.0000 4 G( x2 M& N& s* d
钻石 2.4170 ! a6 p/ z0 n9 M) l$ @% U [
氧化铬 & T# J2 |4 ~4 b. n( W( P+ D
2.7050 & w; j$ i4 |" a" D. _
非晶质硒 2.2920
. i" T c1 I- H 碘晶体 3.3400 ; m' j) q: g" g2 i
巧克力 15. 5. 0 88. 29. 0 255.223.220 70 40
! k$ `# p! R* H& ~$ g 红塑料 48. 0. 0 255. 0. 0 255.255.255 100 68$ g; L0 i- A+ P. |9 |3 l7 `
[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) G! Z3 ^ E5 r5 F1 a- x [临界角(C)]使折射角等于90度的入射角.- Q R- d- S2 L! x! k0 f( _
[公式]n1/n2=sin90°/sinC
/ K0 F6 a9 w2 ~% ~3 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. |
|