几种介质的折射率

金刚石

2.42

岩盐

1.55

二硫化碳

1.63

酒精

1.36

玻璃

1.5 ~ 1.9

1.33

水晶

1.55

空气

1.00028

绝对折射率和相对折射率 在折射现象中,光通过两种介质,所以折射率与两种介质有关系。设光由介质 1 射入介质 2,这时的折射率确切地说应该叫做介质 2 对介质 1 的相对折射率,通常用 n21 来表示。例如玻璃对空气的相对折射率是 1.50,水对空气的相对折射率是 1.33。因此,(1)式应该确切地写成

sini = n sinr 21

(3)

光从真空射入某种介质时的折射率,叫做该种介质的绝对折射率,也 简称为某种介质的折射率。通常用 n 表示。前面课文中我们讲的某种介质的折射率,就是指这种介质的绝对折射率。

介质的折射率跟光在介质中的速度有关。设光在介质 1 中的速度为

v1,在介质 2 中的速度为 v2,介质 2 对介质 1 的相对折射率为 n21,介质 1 对介质 2 的相对折射率为 n12,则有

n21 =

υ1 ,

υ2

n12

= υ2 .

υ1

空气中的光速可以认为等于真空中的光速,因此空气的绝对折射率可以认为是 1,某种介质对空气的相对折射率可以认为等于这种介质的绝对折射率。

由折射率与光速的上述关系,可以求得绝对折射率和相对折射率的关系:

n = υ1

= c / υ2

= n 2 = 1 .

21

2

c / υ1

n1 n12

其中,n1 和 n2 是介质 1 和 2 的绝对折射率。

知道了绝对折射率和相对折射率的关系,(3)式可写成

sini = n

sinr 21

= n2 ,

n

1

由此得 n1sini=n2sinr。 (4)

根据(4)式可以知道,如果使光线逆着原来的折射光线由介质 2 射到界面上,即入射角为 r,在介质 1 中光线将逆着原来的入射光线发生折射, 即折射角等于 i。就是说,在折射现象中光路也是可逆的。

图 1-13

由此,你能否判断,当光线由某种介质射入真空(或空气)时,折射角与入射角哪个大?