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光的折射率

折射率是光在真空中的 傳播速度 與光在介 質中的 傳播速度之比,用符 號n表示。 這 個比值(c/v)表明光在介 質中 傳播 時的速度 減慢,其中c是光在真空中的速度, 約 為3×10^8 m/s,v是光在介 質中的速度。不同介 質的折射率不同,例如空 氣的折射率 約 為1.0003,玻璃的折射率 約 為1.5, 鑽石的折射率 約 為2.4。

折射率不 僅影 響光在介 質中的 傳播速度, 還 決定了光的折射 現象,即光 從一 種介 質 進入另一 種介 質 時 傳播 方向的改 變。 這一 現象可以用斯涅 爾定律描述,n₁sinθ₁=n₂sinθ₂,其中n₁和n₂是 兩 種介 質的折射率,θ₁和θ₂分 別是入射角和折射角。 當光 從 一個折射率 較小的介 質(如空 氣) 進入 一個折射率 較大的介 質(如玻璃或水) 時, 傳播速度 減小,折射角 減小。

折射率 還 與介 質的 電磁性 質密切相 關,通常用 複數表示,其 實部表示光的相速度 減慢的程度, 虛部 與光的吸收有 關。在特定 條件下,如 電漿中,光的相速度可以 遠大 於c,此 時 電漿的折射率小 於1。此外,折射率 還 與介 質的 構成、分子 團、分子、原子以及 電子和原子核的 運 動 狀 態及相互 間的 約束 關係有 關。