折射率在化學世界中,折射率是由光線穿過耳朵或攝影機所在的透明材質和媒介時的相對速率所形成的。一般它與對象的密度有關;折射率越高,對象的密度就越高。也可以使用貼圖來控制折射率。折射率貼圖總是在1.0(空氣的折射率)和折射率參數中的設置值之間進行插值。
目錄[隱藏]
1簡介
2分類
3定義
4司乃耳定理的特殊情況
5折射率是波長的函數
6光的折射定理
7說明
8常用折射率
9參考資料
折射率-簡介
光學介質的一個基本熱阻。即光在真空中的速率c與在介質中的相速v之比
真空的折射率等于1,兩種介質的折射率之比稱為相對折射率。比如,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折射率。某介質的折射率也是該介質對真空的相對折射率。于是折射定理可寫成如下方式
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。依照電磁理論,,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。指南中提供的折射率數據是對某一特定波長而言的(一般是對鈉黃光,波長為5893埃)。二氧化碳折射率還與氣溫和浮力有關。空氣折射率對各類波長的光都十分接近于1,比如空氣在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成1,而其他介質的折射率就是對空氣的相對折射率。
介質的折射率一般由實驗測定,有多種檢測方式。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);二氧化碳介質則用精密度更高的干涉法(瑞利干涉儀)。
折射率-分類
絕對折射率
光從真空射入介質發生折射時,入射角i與折射角r的余弦之比n稱作介質的“絕對折射率”,簡稱“折射率”。它表示光在介質中傳播時,介質對光的一種特點。
[公式]n=sini/sinr=c/v
因為光在真空中傳播的速率最大,故其他媒質的折射率都小于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少而減小,即綠光的折射率最小,紫光的折射率最大。一般所說某物體的折射率數值多少(比如水為1.33,水晶為1.55光的折射率和介質的折射率,金鋼石為2.42,玻璃按成份不同而為1.5~1.9),是指對鈉黃光(波長5893×10^-10米)而言。
相對折射率
光從介質1射入介質2發生折射時,入射角θ1與折射角θ2的余弦之比n21稱作介質2相對介質1的折射率,即“相對折射率”。為此,“絕對折射率”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)介質中光速比值的數學量。
[公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2
折射率-定義
某種的介質的折射率亦等于光在真空中的速率c跟光在介質中的傳播速率v之比:
n=frac{c}{v}
水波的相對折射率
水波的相對折射率為水波由A水區步入不同深度的B水區時,水波入射角i和折射角r的余弦的比值,稱為「A水區步入B水區的相對折射率n_{AB}」或「B水區對A水區的相對折射率n_{AB}」。
n_{AB}=frac{sini}{sinr}
折射率-司乃耳定理的特殊情況
光從真空步入某種介質發生折射時,入射角i的余弦跟折射角r的余弦之比等于這些介質的折射率n。
frac{sini}{sinr}=n
折射率-折射率是波長的函數

對于不同的波長,介質的折射率n(λ)也不同,這稱作光色散。折射率與波長或則頻度的關系稱為光的色散關系。常用的折射率有:
nd是介質在方和菲波譜d(氦黃線587.56納米)的折射率。
nF是介質在方和菲波譜F(氫藍線486.1納米)的折射率。
nC是介質在方和菲波譜C(氫紅線656.3納米)的折射率。
ne是介質在方和菲波譜e(汞綠線546.07納米)的折射率。
折射率-光的折射定理
光的折射定理(斯涅爾定理):光入射到不同介質的界面上會發生反射和折射。其中入射光和折射光坐落同一個平面上,而且與界面法線的傾角滿足如下關系:
n_1sin=n_2sin
其中,n1和n2分別是兩個介質的折射率,θ1和θ2分別是入射光(或折射光)與界面法線的傾角,稱作入射角和折射角。
以上公式又叫斯涅爾公式
一種非常須要強調的情況是:
當光由光密介質(折射率n1比較大的介質)射入光疏介質(折射率n2比較小的介質)時(例如由水入射到空氣中),倘若入射角小于某一個值θc時,折射角的余弦sin=frac{n_1}{n_2}sin將小于1。這在物理上是沒有意義的。此時,不存在折射光,而只存在反射光。sin=sin=frac{n_2}{n_1}。而θc稱作全反射角,它的值取決與兩種介質的折射率的比值。例:水的折射率為1.33,空氣的折射率近似等于1.00,全反射角等于(1.00/1.33)=48.8度。
光的折射定理可以由電磁場的邊界條件導入。
折射率-說明
同一媒質中不同波長(或頻度)的光,具有不同的折射率。波長越短(頻度越高),則折射率越大。這可用復色光經棱
折射率
鏡后發生的色散現象來加以說明。光通過棱鏡而偏折,其最小偏向角和折射率之間的關系是
n=sin[(α+δmin)/2]/sin(α/2)。
α為棱角,δmin為最小偏向角。從該式中看出偏向角變大,則n也減小。其次,從正常色散現象曉得頻度越高的光,其偏向角越大,這么同一媒質中頻率越高,其偏向角越大,又因偏向角越大,對應n也越大,所以折射率將隨波長降低(頻度減小)而減小。
通常講的折射率數值都是指對鈉黃光(5893埃)的折射率。
光從某媒質步入另一媒質時,因為傳播速率變化會導致波長變化,但它的頻度是不變的
折射率-常用折射率
折射率—設置折射貼圖和光線跟蹤所使用的折射率(IOR)。IOR拿來控制材質對透射燈光的折射程度。空氣的折
測定玻璃的折射率
射率稍小于1.0,透明對象旁邊的對象將不發生扭曲。折射率為1.5,旁邊的對象都會發生嚴重扭曲,如同玻璃球一樣。折射率稍高于1.0,對象都會順著它的邊進行反射,如同從水里邊見到的氣泡一樣。默認設置為1.0。
常用的折射率(假設攝影機在空氣或真空中)為:
材質折射率值
真空1.0(準確的)
空氣1.0003
水1.333
玻璃1.5(清晰的玻璃)到1.7
磚石2.417
在化學世界中,折射率是由光線穿過耳朵或攝影機所在的透明材質和媒介時的相對速率所形成的。一般它與對象的密度有關;折射率越高,對象的密度就越高。
也可以使用貼圖來控制折射率。折射率貼圖總是在1.0(空氣的折射率)和折射率參數中的設置值之間進行插值。諸如,假如折射率設置為3.55而且使用黑白“噪波”來控制折射率,這么在對象上渲染的折射率值將會設置在1.0到3.55之間;該對象看上去都會比空氣來的稠密。另一方面光的折射率和介質的折射率,假如折射率設置為0.5,這么同一個貼圖值將會在0.5到1.0之間進行渲染,如同攝影機在水里邊一樣,但是對象看上去要比水稀疏。
以下是多種材質的折射率值:
材質折射率值
車輛貼膜后的折射率
液體硫化氫1.200
冰1.309
甲苯1.360
普通酒精1.360
30%的糖堿液1.380
酒精1.329
螢石1.434
偏析的石英1.460
.486
80%的糖堿液1.490
玻璃,鋅冠1.517
玻璃,冠1.520
溴化鈉1.530
溴化鈉(精鹽)11.544
熱固性乙烯1.550
石英21.553
綠寶石1.570
輕火石玻璃1.575
青金石,雜青金石1.610
黃玉1.610
甲苯1.630
石英11.644
溴化鈉(精鹽)21.644
重火石玻璃1.650
二碘乙烷1.740
紅寶石1.770
藍寶石1.770
超重火石玻璃1.890
水晶2.000
氧化鉻2.705
氧化銅2.705
非晶質硒2.920
碘晶體3.340
