''' 折射率 是 '''<math>n</math>等于「[[光速| 光在真空中的 传播 速度 与 ]](<math>c</math>)」跟「 光在 该 介质中的 [[相速度]](<math>v</math>)」之比,即: :<math>n=\frac{c}{v}</math> 比如水的折射率是1.33。表示光在真空中的传播速度是在水中 传播速度 之比 的1.33倍。 折射率决定了进入材料时光的路径弯曲或折射的程度 。 主要用来 这是通过 描述 材料 斯涅耳定律折射,<math>n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2</math>,其中<math>\theta_1</math>和<math>\theta_2</math>是入射角和折射角,分别射线穿越折射率的两种介质之间的界面的,<math>n_1</math>和<math>n_2</math>。折射率还决定了反射的光量到达界面时,以及全内反射和布鲁斯特角的临界角。 折射率可以看作是辐射的速度和波长相 对 于它们的真空值减小的因素:介质中的 光 速是<math>v=\frac{c}{n}</math>,并且类似地,该介质中的波长是<math>\lambda=\frac{\lambda_o}{n}</math>,其中<math>\lambda_o</math>是真空中的光的波长。这意味着真空的折射率为1,频率(<math>f=\frac{c}{\lambda_o}</math>)不受折射率的影响。结果,取决于频率的人眼折射光的感知颜色不受介质的折射或折射率 的 影响。 虽然 折射 率影响波长,但它取决于频率,颜色和 能 力 量,因此弯曲角度的所得差异导致白光分裂成其组成颜色。这称为分散。可以在棱镜和彩虹中观察到,并且在透镜中可以观察到色差 。 吸收 材料 中的光传播可以使用复值 的折射率 越高 来描述。然后虚部处理衰减,而实部则解释折射。 折射率的概念适用于从X射线到无线电波的全电磁波谱。它也可以应用于声音等波动现象。在这种情况下 ,使 用声速代替光的速度,并且必须选择除真空之外的参考介质。 历史上,折射率最早出现在[[折射定律]]([[斯涅爾定律]])中,<math>n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2</math>。其中,<math>\theta_1</math>与<math>\theta_2</math>分别是光在介质界面上的 入射 光发 角和折射角,两种介质的折射率分别是<math>n_1</math>与<math>n_2</math>。 == 水波的相對折射率 == 水波的相對折射率,B水區相對於A水區的折射率,記為<math>n_\text{AB}</math>。若A、B兩區發 生 水波的折射,不論是水波由A區折射到B區,或是B曲折射到A區。 此時,在A區的水波波前與交界面夾角為<math>\theta_\text{A}</math>,而在B區的水波波前與交界面夾角為<math>\theta_\text{B}</math>,則<math>n_\text{AB}</math>定義如下: <math>n_\text{AB} =\frac{v_\text{A}}{v_\text{B}}= \frac{\sin\theta_\text{A}}{\sin\theta_\text{B}}=\frac{n_\text{B}}{n_\text{A}}</math> == 雙折射率 == [[雙 折射 ]]材料 的 能力越强 折射率,取決於光的[[偏振]]和傳播方向 。 == 介質的 折射率 越 =={| class="wikitable"|+ '''一些物質的折射率(可見光中)'''|- align=center!物質||波长<math>\lambda</math> (nm)||折射率 <math>n</math>||參考|-|[[真空]]|| || 1(基準)|||-|[[地球大氣層|空氣]]([[標準大氣壓]]0゚C)|| ||1.000277|| |-! colspan="4" |氣體(標準大氣壓0゚C)|- |[[空氣]]||589.29||1.000293||<ref name="ref1">{{cite book | first = Eugene | last = Hecht | title = Optics, Fourth Edition | publisher = Pearson Higher Education | date = 18 March 2003 | isbn = 9780321188786}}</ref>|-|[[氦|氦氣]]||589.29||1.000036||<ref name="ref1"/>|-|[[氫|氫氣]]||589.29||1.000132||<ref name="ref1"/>|-|[[二氧化碳]]||589.29||1.00045||<ref name="ref4">{{cite book | first = Joseph | last = Morgan | title = Introduction to Geometrical and Physical Optics | publisher = McGraw-Hill Book Company, INC. | year = 1953}}</ref> <ref name="ref3">{{cite book | author = Charles D. Hodgman | coauthors = Selby, Weast | title = Handbook of Chemistry and Physics, Thirty-Ninth Edition | publisher = Chemical Rubber Publishing Co. | year = 1957}}</ref><ref name="ref5">{{cite book | author = Frank L. Pedrotti | coauthors = Pedrotti, Pedrotti | title = Introduction to Optics, Third Edition | publisher = Pearson Prentice Hall | page = 221 | year = 2006 | isbn = 978-0131499331}}</ref>|-! colspan="4" |液體(20°C) |-|[[苯]]||589.29||1.501||<ref name="ref1"/>|-|[[二硫化碳]]||589.29||1.628||<ref name="ref1"/>|-|[[四氯化碳]]||589.29||1.461||<ref name="ref1"/>|-|[[酒精|酒精(乙醇)]]||589.29||1.361||<ref name="ref1"/>|-|矽油|| ||1.52045||<ref>[http://www.dcglass.com/htm/p-ri-oil.htm Silicon and Oil Refractive Index Standards] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100829074306/http://www.dcglass.com/htm/p-ri-oil.htm |date=2010-08-29 }}</ref>|-|[[水]]||589.29||1.3330||<ref name="ref1"/>|-|[[三硫化二砷]]和[[二碘甲烷]]中的[[硫]]|| ||1.9||<ref>[http://www.minsocam.org/ammin/AM40/AM40_398.pdf Meyrowitz, R, A compilation and classification of immersion media of high index of refraction, American Mineralogist 40: 398 (1955)]</ref>|-! colspan="4" | 固體(室溫)|-|[[二氧化钛]](金红石)||589.29||2.496||<ref>[http://refractiveindex.info/?group=CRYSTALS&material=TiO2 RefractiveIndex.INFO - Refractive index and related constants]</ref>|-|[[金刚石]](鑽石)||589.29||2.417||<ref name="ref1"/>|-|[[鈦酸鍶]]||589.29||2.41|||-|[[琥珀]]||589.29||1.55||<ref name="ref1"/>|-|[[石英]]||589.29||1.458||<ref name="ref1"/>|-|[[氯化鈉]]||589.29||1.50||<ref name="ref1"/>|-! colspan="4" | 其他物質|-|[[冰]] || ||1.31|||-|人眼[[角膜]]|| ||1.3375|||-|人眼晶體|| ||1.386 - 1.406|||-|[[丙酮]]|| ||1.36|||-|[[乙醇]]|| ||1.36|||-|[[甘油]]|| ||1.4729|||-|[[溴]]|| ||1.661|||-|[[聚四氟乙烯|特氟隆]]|| ||1.35 - 1.38|||-|[[聚四氟乙烯|特氟隆AF]]|| ||1.315|| <ref name="Teflon_AF">{{cite web|url=http://www2.dupont.com/Teflon_Industrial/en_US/products/product_by_name/teflon_af/properties.html |title=Teflon AF |accessdate=2010-10-14}}</ref>|-|Cytop|| ||1.34|| <ref name=Cytop>{{cite web|url=http://www.agcce.eu.com/CYTOP/TechInfo.asp|title=Cytop|accessdate=2010-10-14|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20100824120507/http://www.agcce.eu.com/CYTOP/TechInfo.asp|archivedate=2010-08-24}}</ref>|-|Sylgard 184|| ||1.43|||-|[[亞克力玻璃]]|| ||1.490 - 1.492|||-|[[聚碳酸酯]]|| ||1.584 - 1.586|||-|[[聚甲基丙烯酸甲酯]]|| ||1.4893 - 1.4899|||-|PETg|| ||1.57|||-|[[聚酯]]|| ||1.5750|||-|[[冕牌玻璃|冕牌玻璃(纯净)]]|| ||1.50 - 1.54|||-|[[燧石玻璃|燧石玻璃(纯净)]]|| ||1.60 - 1.62|||-|[[冕牌玻璃|冕牌玻璃(掺杂)]]|| ||1.485 - 1.755|||-|[[燧石玻璃|燧石玻璃(掺杂)]]|| ||1.523 - 1.925|||-|[[ 高 硼矽]]|| ||1.470||<ref name="ref2">{{cite web |url=http://www.matter.org.uk/schools/Content/Refraction/absolute.html |title=Absolute Refractive Index |accessdate=2007-10-18 |author=[[利物浦大學]] |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20071012161040/http://matter.org.uk/schools/Content/Refraction/absolute.html |archivedate=2007-10-12 }}</ref>|-|[[冰晶石]]|| ||1.338|||-|[[岩鹽]]|| ||1.516|||-|[[藍寶石]]|| ||1.762–1.778|||-|[[氧化鋯]]|| ||2.15 - 2.18|||-|[[鈮酸鉀]]|| ||2.28|||-|[[鑽石]]|| ||2.417|||-|[[碳矽石]]|| ||2.65 - 2.69|||-|[[硃砂]]([[硫化汞]])|| ||3.02|||-|[[磷化镓]]|| ||3.5|||-|[[砷化镓]]|| ||3.927|| |-|[[氧化鋅]]||390||2.4|||-|[[矽]]||590 ||3.96||<ref name="si_website">{{cite web|url=http://pvcdrom.pveducation.org/APPEND/OPTICAL.HTM |title=Optical Properties of Silicon |accessdate=2009-05-31 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090605222316/http://pvcdrom.pveducation.org/APPEND/OPTICAL.HTM |archivedate=2009-06-05 }}</ref>|-|[[鍺]]|| ||4.00|||-|} == 折射率是波長的函数 == 在相同介質中 ,不同的[[波長|波长]]的光,因為行進速度不同,造成在折射過程中偏折角度不同,其折射率<math>n(\lambda)</math>也不同,這叫做[[光色散]]。折射率與[[波長|波长]]或者[[頻率|频率]]的關係稱為光的[[色散關係|色散关系]]。常用的折射率有: * ''n''<sub>d</sub>是介质在[[夫朗和斐谱线]]d(氦黄线587.56纳米)的折射率。 * ''n''<sub>F</sub>是介质在[[夫朗和斐谱线]]F(氢蓝线486.1纳米)的折射率。 * ''n''<sub>C</sub>是介质在[[夫朗和斐谱线]]C(氢红线656.3纳米)的折射率。 * ''n''<sub>e</sub>是介质在[[夫朗和斐谱线]]e(汞绿线546.07纳米)的折射率。 ===柯西公式=== <math>n=A+\frac{B}{\lambda^2}+\frac{C}{\lambda^4}</math><ref>Rudolf Kingslake, Lens Design Fundamentals,p12, Academic Press 1978</ref> ===康拉迪公式=== <math>n=A+\frac{B}{\lambda}+\frac{C}{\lambda^{3.5}}</math><ref>A.E.Conrady Applied Optics and Optical Design, part II,p659, Dover</ref> ===Herzberger公式=== <math>n=A+B*\lambda^2+\frac{C}{\lambda^2-\delta^2}+\frac{C}{(\lambda^2-\delta^2)^2}</math><ref>Rudolf Kingslake, Lens Design Fundamentals,p14, Academic Press 1978</ref> ===肖特玻璃廠公式=== <math>n=A+\frac{B}{\lambda}+\frac{C}{\lambda^2}+\frac{D}{\lambda^4}+\frac{E}{\lambda^6}+\frac{F}{\lambda^8}</math><ref>Rudolf Kingslake, Lens Design Fundamentals,p14, Academic Press 1978</ref> ===Sellmeier公式=== <math>N^2-1=\frac{A\cdot\lambda^2}{\lambda^2-D}+\frac{B\cdot\lambda^2}{\lambda^2-E}+\frac{C\cdot\lambda^2}{\lambda^2-F}</math><ref>Milton Laikin Lens Design p9 2006 CRC Press 978-0849382789 </ref> == 不透明物體的折射率 == 另外不透明的物体的折射率也是可以測量的,在圖形學中,可以使用不同的折射率来渲染金屬或者塑料這樣的不同的反射效果。 == 複數折射率 ==<math>\tilde{n} = n + i\kappa</math>複折射率的實部即為尋常的折射率,而虚部則稱為消光係數(extinction coefficient),表示電磁波進入材料後的衰減量。 == 參見 == * [[光的色散]] * [[阿贝数]]