影響折射率的因素?

General 更新 2024-12-21

影響折射率的因素

介質的密度

折射率的影響因素

兩種介質進行比較時,折射率較大的稱光密介質,折射率較小的稱光疏介質。折射率與介質的電磁性質密切相關。根據經典電動力學,和分別為介質的相對電容率和相對磁導率。折射率還與波長有關,稱色散現象。手冊中提供的折射率數據是對某一特定波長而言的(通常是對鈉黃光,波長為5893Å)。氣體折射率還與溫度和壓強有關。空氣折射率對各種頻率的光都非常接近於1,例如空氣在20℃,760mmHg時的折射率為1.00027。在工程光學中常把空氣折射率當作1,而其他介質的折射率就是對空氣的相對摺射率。影響介質折射率的因素主要有以下幾個方面。 根據麥克斯韋電磁場理論,光在介質中的傳播速度應為,由此可得:。其中c為真空中的光速,μ為介質的磁導率,ε 為介質的介電常數,為真空中磁導率,為真空中介電常數,為介質的相對磁導率,為介質的相對介電常數。在無機材料這樣的電介質中,故有。說明介質的折射率隨其介電常數的增大而增大。而介電常數則與介質極化有關。由於光(電磁輻射)和原子內部電子體系的相互作用,光速被減慢了。當離子半徑增大時,其介電常數也增大,因而n也隨之增大。因此,可以用大離子得到高折射率的材料。如硫化鉛的n=3.912,用小離子得到低折射率的材料,如四氯化硅的n=1.412。 折射率還和離子的排列密切相關,各向同性的光學材料,如非晶態(無定型體)和立方晶體時,只有一個折射率 。而光進入非均質介質時,一般都要分為振動方向相互垂直、傳播速度不等的兩個波,它們分別有兩條折射光線,構成所謂的雙折射。這兩條折射光線,平行於入射面的光線的折射率,稱為常光折射率 ,不論入射光的入射角如何變化,它始終為一常數,服從折射定律。另一條垂直於入射面的光線所構成的折射率,隨入射光的方向而變化,稱為非常光折射率 ,它不遵守折射定律。當光沿晶體光軸方向入射時,只有 存在,與光軸方向垂直入射時, 達最大值,此值為材料的特性。綜上所述,沿著晶體密堆積程度較大的方向 較大。 有內應力的透明材料,垂直於受拉主應力方向的n較大,平行於受拉主應力方向的n 較小(請讀者仔細地想一想,為什麼?)。總體來說,材料中粒子越緻密,折射率越大。 在同質異構材料中,高溫時的晶型折射率較低,低溫時存在的晶型折射率較高。例如,常溫下,石英玻璃的n=1.46 ,石英晶體的n=1.55 ;高溫時的鱗石英的n=1.47 ;方石英的n=1.49 ,至於說普通鈉鈣硅酸鹽玻璃的n=1.51 ,它比石英的折射率小。提高玻璃折射率的有效措施是摻入鉛和鋇的氧化物。例如,含90%(體積)氧化鉛的鉛玻璃n=2.1 。

影響玻璃折射率的主要因素有哪些

玻璃的折射率與入射光的波長、玻璃的密度、溫度、熱歷史以及玻璃的組成有密切的關係。

(一)玻璃折射率與組成的關係

總的來說,玻璃的折射率取決於玻璃內部離子的極化率和玻璃的密度。玻璃內部各離子的極化率(即變形性)越大,當光波通過時吸收的能量也越大,傳播速度降低也越大,則其折射率越大。玻璃的密度越大,光在玻璃中的傳播速度越慢,其折射率越大。

玻璃的折射率可近似看作各組氧化物折射率的總和。而各氧化物折射率主要取決其分子折射度和分子體積。分子折射度越大,玻璃的折射率越大:分子體積越大,玻璃的折射率越小。

(二)玻璃折射率與溫度及熱歷史的關係

玻璃的折射率是溫度的函數。當溫度升高時,玻璃的折射率將受兩個作用相反的因素影響:一方面由於溫度升高,玻璃受熱膨脹,密度減小,折射率減小。

(三)玻璃的色散

玻璃的折射率隨入射光波長不同而不同的現象稱為色散。在測量玻璃的折射率和色散值時,是針對一定的波長而言的。

眾所周知,白色光通過玻璃稜鏡時將被分成七色光譜。這是稜鏡對光的色散結果。若入射光不是單色光時,通過透鏡將發生色散,則在屏上出現模糊的彩色光斑,造成色差而使透鏡成像失真。這點在光學系統設計中必須予以考慮,並常用複合透鏡予以消除。

有哪些因素影響物質的折射率

從本質上來說只與物質結構有關係。公式:比旋光度=以鈉光燈(即D線,波長589.6nm與589.0nm)為光源溫度為T的條件下實測的旋轉角度x100/(CxL)C為濃度,即100ml...

折射需要哪些條件,折射率與那些因素有關,謝謝 20分

折射需要有不同的介質,還有光源。折射率主要與介質的材料有關,當然也會受到溫度的影響

介質的折射率是由什麼因素決定的

折射率[絕對摺射率]光從真空射入介質發生折射時,入射角i與折射角r的正弦之比n叫做介質的“絕對摺射率”,簡稱“折射率”。它表示光在介質中傳播時,介質對光的一種特徵。[公式]n=sin i/sin r=c/v由於光在真空中傳播的速度最大,故其他媒質的折射率都大於1。同一媒質對不同波長的光,具有不同的折射率;在對可見光為透明的媒質內,折射率常隨波長的減小而增大,即紅光的折射率最小,紫光的折射率最大。通常所說某物體的折射率數值多少(例如水為1.33,水晶為1.55,金剛石為2.42,玻璃按成分不同而為1.5~1.9),是指對鈉黃光(波長5893×10^-10米)而言。[相對摺射率]光從介質1射入介質2發生折射時,入射角θ1與折射角θ2的正弦之比n21叫做介質2相對介質1的折射率,即“相對摺射率”。因此,“絕對摺射率”可以看作介質相對真空的折射率。它是表示在兩種(各向同性)介質中光速比值的物理量。[公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2

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