Показатель преломления

Показатель преломления или абсолютный показатель преломления - это характерно для среды число, которое определяет во сколько раз скорость распространения света в среде меньше скорость света в вакууме.

Основном обозначается латинской буквой n.

Формулы для расчета показателя преломления, которые часто приводятся в различных учебниках, и их связь между собой можно найти здесь.

Величину показателя преломления среды характеризуют также сроком оптическая плотность. Среду с большим значением показателя преломления называют оптически гуще.


1. Преломления лучей света на границе раздела сред

Refracao.png

Название показатель преломления связана с историей возникновения этого срока. Наклонные лучи света на границе раздела двух сред изменяют направление движения, или преломляются. Оказалось, что это явление можно описать количественно, если охарактеризовать каждое из мест определенными числами n i. Тогда можно записать закон Снелиуса

\ Frac {\ sin \ alpha} {\ sin \ beta} = \ frac {n_2} {n_1} , Где α - угол падения, а β - угол преломления.

Величину n_ {21} = n_2/n_1 называют относительным показателем преломления среды 2 относительно среды 1.


2. Дисперсия

Показатель преломления зависит от частоты света. Эта зависимость называется дисперсией. В большинстве спектральных диапазонов показатель преломления возрастает с частотой, что называется нормальной дисперсией. Однако в определенных частотных диапазонах близких к резонансных частот показатель преломления стремительно падает, что называется аномальной дисперсией. Благодаря этим резким падение показатель преломления для низких частот всегда больше, чем для очень высоких частот (рентгеновского диапазона), где он, возрастая с частотой, приближается к единице снизу.


3. Связь с диэлектрической проницаемостью

Зависима от частоты диэлектрическая проницаемость дает, в общем, полную характеристику процесса преломления света и изменения скорости его распространения. Она связана с показателем преломления формуле

\ Varepsilon (\ omega) = (n + i \ kappa) ^ 2 .

Здесь ε - диэлектрическая проницаемость, i - мнимая единица, а коэффициент экстинкции κ описывает затухание интенсивности света в среде.


4. Таблица

Таблица приводит значения показателей преломления для различных веществ. Поскольку показатели преломления зависят от частоты, то его обычно приводят для определенного вполне определенного значения ν.

Показатель преломления стекла лежит в широком диапазоне, в зависимости от его состава и качества.

Показатели преломления некоторых веществ
Вещество n на ν = 5.09x10 14 Гц
Вакуум 1 (точное значение)
Гелий 1.000036
Воздуха 1.0002926
Углекислый газ 1.00045
Лед 1.31
Вода (20 ? C) 1.332986
Ацетон 1.36
Этанол 1.36
Тефлон 1.35 - 1.38
Каменная соль 1.516
Полиэтилен 1.5750
Стекло 1.485 - 1.925
Бриллиант 2.419
Арсенид галлия 3.927
кремний 4.01

См.. также

Формулы Френеля


Физика Это незавершенная статья по физики.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.