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=sini/sinr=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
光學介質的一個基本參量。即光在真空中的速度c與在介質中的相速v之比
真空的折射率等於1,兩種介質的折射率之比稱為相對摺射率。例如,第一介質的折射率為n1,第二介質的折射率為n2,則n21=n2/n1稱為第二介質對第一介質的相對摺射率。某介質的折射率也是該介質對真空的相對摺射率。於是折射定律可寫成如下形式
n1sinθi=n2sinθt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。根據電磁理論,,εr和μr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資料是對某一特定波長而言的(通常是對鈉黃光,波長為5893埃)。氣體折射率還與溫度和壓強有關。空氣折射率對各種波長的光都非常接近於1,例如空氣在20℃,760毫米汞高時的折射率為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。
介質的折射率通常由實驗測定,有多種測量方法。對固體介質,常用最小偏向角法或自準直法;液體介質常用臨界角法(阿貝折射儀);氣體介質則用精密度更高的干涉法(瑞利干涉儀)。
折射率列表:
材質顏色折射率列表金屬顏色/RGB漫射鏡面反射凹凸%
鋁箔180,180,180/32/90/65/8
鋁箔(純)180,180,180/50/45/35/15
鋁220,223,227/35/25/40/15
磨亮的鋁220,223,227/35/65/50/12
黃銅191,173,111/40/40/40/20
磨亮的黃銅194,173,111/40/65/50/10
鍍鉻合金150,150,150/40/40/25/35
鍍鉻合金2220,230,240/25/30/50/20
鍍鉻鋁220,230,240/15/60/70/10
鍍鉻塑膠220,230,240/15/60/85/10
鍍鉻鋼220,230,240/15/60/40/5
純鉻220,230,240/15/60/65/5
銅186,110,64/45/40/65/10
18K金234,199,135/45/40/45/10
24K金218,178,115/35/40/65/10
未精煉的金255,180,66/35/40/15/25
黃金242,192,86/45/40/25/10
石墨87,33,77/42/90/15/10
鐵118,119,120/35/50/25/20
鉛錫銻合金250,250,250/30/40/15/10
銀233,233,216/15/90/45/15
鈉250,250,250/50/90/25/10
廢白鐵罐229,223,206/30/40/45/30
不鏽鋼128,128,126/40/50/35/20
磨亮的不鏽鋼220,220,220/35/50/25/35
錫220,223,227/50/90/35/20
材質顏色/RGB漫射鏡面反射凹凸%
淨化瓶27,108,131/90/60/5/20
泡沫橡膠54,53,53/95/30/3/90
合成材料20,20,20/80/30/5/20
合成材料(粗糙)25,25,25/60/40/5/20
合成材料(光滑)38,38,38/60/30/10/10
合成材料(純)25,25,25/92/40/15/30
橡膠20,20,20/80/30/5/10
塑膠(60&透明)63,108,86/90/90/35/10
塑膠(高光澤)20,20,20/70/90/15/5
塑膠(硬而亮)20,20,20/80/80/10/15
塑膠(糖衣)200,10,10/80/30/5/10
塑膠(巧克力色)67,40,18/90/30/5/15
橡膠30,30,30/30/20/0/50
橡膠紐扣150,150,150/60/20/0/30
乙烯樹脂45,45,45/60/40/15/30
光源K
燭焰1500
家用白織燈2500-3000
60瓦充氣鎢絲燈2800
100瓦鎢絲燈2950
1000瓦鎢絲燈3000
500瓦透影燈2865
500瓦鎢絲燈3175
琥伯閃光訊號燈3200
R32反射鏡泛光燈3200
鋯制的濃狐光燈3200
1,2,4號泛光燈3400
反射鏡泛光燈3400
暖色白熒光燈3500
冷色白熒光燈4500
白晝的泛光燈4800
白焰碳弧燈5000
M2B閃光訊號燈5100
正午的日光5400
夏季的直射日光5800
10點至15點的直射日光6000
白晝的熒光燈6500
正午晴空的日光6500
陰天的光線6800-7000
來自灰濛天空的光線7500-8400
來自晴朗藍天的光線10000-20000
在水域上空的晴朗藍天20000-27000
材質折射率
真空1.0000
空氣1.0003
液態二氧化碳1.2000
冰1.3090
水1.3333
丙酮1.3600
乙醇1.3600
糖溶液(30%)1.3800
酒精1.3900
螢石1.4340
融化的石英1.4600
Calspar21.4860
糖溶液(80%)1.4900
玻璃1.5000
玻璃,鋅冠1.5170
玻璃,冠1.5200
氯化鈉1.5300
氯化鈉(食鹽)11.5440
聚苯乙烯1.5500
石英21.5530
綠寶石1.5700
輕火石玻璃1.5750
青金石,雜青金石1.6100
黃玉1.6100
二硫化碳1.6300
石英11.6440
氯化鈉(食鹽)21.6440
重火石玻璃1.6500
Calspar21.6600
二碘甲烷1.7400
紅寶石1.7700
藍寶石1.7700
超重火石玻璃1.8900
水晶2.0000
鑽石2.4170
氧化鉻
2.7050
非晶質硒2.2920
碘晶體3.3400
巧克力15.5.088.29.0255.223.2207040
紅塑膠48.0.0255.0.0255.255.25510068
還有一個重要的公式:n=1/sinc(全反射)
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=sini/sinr=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
光學介質的一個基本參量。即光在真空中的速度c與在介質中的相速v之比
真空的折射率等於1,兩種介質的折射率之比稱為相對摺射率。例如,第一介質的折射率為n1,第二介質的折射率為n2,則n21=n2/n1稱為第二介質對第一介質的相對摺射率。某介質的折射率也是該介質對真空的相對摺射率。於是折射定律可寫成如下形式
n1sinθi=n2sinθt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。根據電磁理論,,εr和μr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資料是對某一特定波長而言的(通常是對鈉黃光,波長為5893埃)。氣體折射率還與溫度和壓強有關。空氣折射率對各種波長的光都非常接近於1,例如空氣在20℃,760毫米汞高時的折射率為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。
介質的折射率通常由實驗測定,有多種測量方法。對固體介質,常用最小偏向角法或自準直法;液體介質常用臨界角法(阿貝折射儀);氣體介質則用精密度更高的干涉法(瑞利干涉儀)。
折射率列表:
材質顏色折射率列表金屬顏色/RGB漫射鏡面反射凹凸%
鋁箔180,180,180/32/90/65/8
鋁箔(純)180,180,180/50/45/35/15
鋁220,223,227/35/25/40/15
磨亮的鋁220,223,227/35/65/50/12
黃銅191,173,111/40/40/40/20
磨亮的黃銅194,173,111/40/65/50/10
鍍鉻合金150,150,150/40/40/25/35
鍍鉻合金2220,230,240/25/30/50/20
鍍鉻鋁220,230,240/15/60/70/10
鍍鉻塑膠220,230,240/15/60/85/10
鍍鉻鋼220,230,240/15/60/40/5
純鉻220,230,240/15/60/65/5
銅186,110,64/45/40/65/10
18K金234,199,135/45/40/45/10
24K金218,178,115/35/40/65/10
未精煉的金255,180,66/35/40/15/25
黃金242,192,86/45/40/25/10
石墨87,33,77/42/90/15/10
鐵118,119,120/35/50/25/20
鉛錫銻合金250,250,250/30/40/15/10
銀233,233,216/15/90/45/15
鈉250,250,250/50/90/25/10
廢白鐵罐229,223,206/30/40/45/30
不鏽鋼128,128,126/40/50/35/20
磨亮的不鏽鋼220,220,220/35/50/25/35
錫220,223,227/50/90/35/20
材質顏色/RGB漫射鏡面反射凹凸%
淨化瓶27,108,131/90/60/5/20
泡沫橡膠54,53,53/95/30/3/90
合成材料20,20,20/80/30/5/20
合成材料(粗糙)25,25,25/60/40/5/20
合成材料(光滑)38,38,38/60/30/10/10
合成材料(純)25,25,25/92/40/15/30
橡膠20,20,20/80/30/5/10
塑膠(60&透明)63,108,86/90/90/35/10
塑膠(高光澤)20,20,20/70/90/15/5
塑膠(硬而亮)20,20,20/80/80/10/15
塑膠(糖衣)200,10,10/80/30/5/10
塑膠(巧克力色)67,40,18/90/30/5/15
橡膠30,30,30/30/20/0/50
橡膠紐扣150,150,150/60/20/0/30
乙烯樹脂45,45,45/60/40/15/30
光源K
燭焰1500
家用白織燈2500-3000
60瓦充氣鎢絲燈2800
100瓦鎢絲燈2950
1000瓦鎢絲燈3000
500瓦透影燈2865
500瓦鎢絲燈3175
琥伯閃光訊號燈3200
R32反射鏡泛光燈3200
鋯制的濃狐光燈3200
1,2,4號泛光燈3400
反射鏡泛光燈3400
暖色白熒光燈3500
冷色白熒光燈4500
白晝的泛光燈4800
白焰碳弧燈5000
M2B閃光訊號燈5100
正午的日光5400
夏季的直射日光5800
10點至15點的直射日光6000
白晝的熒光燈6500
正午晴空的日光6500
陰天的光線6800-7000
來自灰濛天空的光線7500-8400
來自晴朗藍天的光線10000-20000
在水域上空的晴朗藍天20000-27000
材質折射率
真空1.0000
空氣1.0003
液態二氧化碳1.2000
冰1.3090
水1.3333
丙酮1.3600
乙醇1.3600
糖溶液(30%)1.3800
酒精1.3900
螢石1.4340
融化的石英1.4600
Calspar21.4860
糖溶液(80%)1.4900
玻璃1.5000
玻璃,鋅冠1.5170
玻璃,冠1.5200
氯化鈉1.5300
氯化鈉(食鹽)11.5440
聚苯乙烯1.5500
石英21.5530
綠寶石1.5700
輕火石玻璃1.5750
青金石,雜青金石1.6100
黃玉1.6100
二硫化碳1.6300
石英11.6440
氯化鈉(食鹽)21.6440
重火石玻璃1.6500
Calspar21.6600
二碘甲烷1.7400
紅寶石1.7700
藍寶石1.7700
超重火石玻璃1.8900
水晶2.0000
鑽石2.4170
氧化鉻
2.7050
非晶質硒2.2920
碘晶體3.3400
巧克力15.5.088.29.0255.223.2207040
紅塑膠48.0.0255.0.0255.255.25510068
還有一個重要的公式:n=1/sinc(全反射)