光在空气中的速度与光在该材料中的速度之比率。材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强。
折射率越高,镜片越薄,即镜片中心厚度相同,相同度数同种材料,折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。
折射率与介质的电磁性质密切相关。
同一单色光在不同介质中传播,频率不变而波长不同。以λ表示光在真空中的波长,n表示介质的折射率,则光在介质中的波长λ'为
λ'=λ/n
n=sinγ/sinβ
设光在某种媒质中的速度为v,由于真空中的光速为c,所以这种媒质的绝对折射率公式:
n=c/v
在可见光范围内,由于光在真空中传播的速度最大,故其它介质的折射率都大于1。
光在等离子体中相速度可以远大于c,所以等离子体折射率小于1。
同一媒质对不同频率的光,具有不同的折射率;在对可见光为透明的媒质内,折射率常随波长的减小而增大,即红光的折射率最小,紫光的折射率最大。
通常所说某物体的折射率数值多少(例如水为1.33,水晶为1.55,金刚石为2.42,玻璃按成分不同而为1.5~1.9),是指对钠黄光(波长5893×10-10m)而言。
光从介质1射入介质2发生折射时,入射角 与折射角 的正弦之比 叫做介质2相对介质1的折射率,即“相对折射率”。因此,“绝对折射率”可以看作介质相对真空的折射率。它是表示在两种(各向同性)介质中光速比值的物理量。
相对折射率公式:n=sinθ/sinθ‘=n’/n=v/v‘光学介质的一个基本参量。即光在真空中的速度c与在介质中的相速v之比。
真空的折射率等于1,两种介质的折射率之比称为相对折射率。例如,第一介质的折射率为 ,第二介质的折射率为 ,则 称为第二介质对第一介质的相对折射率。某介质的折射率也是该介质对真空的相对折射率。于是折射定律可写成如下形式:
两种介质进行比较时,折射率较大的称光密介质,折射率较小的称光疏介质。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据经典电动力学, 和 分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与波长有关,称色散现象。手册中提供的折射率数据是对某一特定波长而言的(通常是对钠黄光,波长为5893Å)。气体折射率还与温度和压强有关。空气折射率对各种频率的光都非常接近于1,例如空气在20℃,760mmHg时的折射率为1.00027。在工程光学中常把空气折射率当作1,而其他介质的折射率就是对空气的相对折射率。[2]