[科普中国]-绝对折射率

简介

由于光在真空中传播的速度最大，故其他媒质的折射率都大于1。同一媒质对不同波长的光，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^-10米）而言。

材料的绝对折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。绝对折射率越高，镜片越薄，即镜片中心厚度相同，相同度数同种材料，绝对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。根据经典电磁理论，εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率。绝对折射率还与频率有关，称色散现象。光由相对光密介质射向相对光疏介质，且入射角大于临界角，即可发生全反射。1

相对折射率光从介质1射入介质2发生折射时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21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。

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n1，第二介质的折射率为n2，则n21=n2/n1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

n1sinθi=n2sinθt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。根据电磁理论，，εr和μr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5893埃）。气体折射率还与温度和压强有关。空气折射率对各种波长的光都非常接近于1，例如空气在20℃，760毫米汞高时的折射率为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。

介质的折射率通常由实验测定，有多种测量方法。对固体介质，常用最小偏向角法或自准直法；液体介质常用临界角法（阿贝折射仪）；气体介质则用精密度更高的干涉法（瑞利干涉仪）。

折射率列表材质颜色 折射率列表 金属 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸%2

铝箔 180，180，180/ 32 / 90 / 65 / 8

铝箔（纯） 180，180，180/ 50 /45 / 35 / 15

铝 220，223，227/ 35 / 25 / 40 / 15

磨亮的铝 220，223，227/ 35 / 65 / 50 / 12

黄铜 191，173，111/ 40 / 40 / 40 / 20

磨亮的黄铜 194，173，111/ 40 / 65 / 50 / 10

镀铬合金 150，150，150/ 40 / 40 / 25 / 35

镀铬合金2 220，230，240/ 25 / 30 / 50 / 20

镀铬铝 220，230，240/ 15 / 60 / 70 / 10

镀铬塑胶 220，230，240/ 15 / 60 / 85 / 10

镀铬钢 220，230，240/ 15 / 60 / 40 / 5

纯铬 220，230，240/ 15 / 60 / 65 / 5

铜 186，110，64/ 45 / 40 / 65 / 10

18K金 234，199，135/ 45 / 40 / 45 / 10

24K金 218，178，115/ 35 / 40 / 65 / 10

未精炼的金255，180，66/ 35 / 40 / 15 / 25

黄金 242，192，86/ 45 / 40 / 25 / 10

石墨 87，33，77/ 42 / 90 / 15 / 10

铁 118，119，120/ 35/ 50 / 25 / 20

铅锡锑合金 250，250，250/ 30 / 40 / 15 / 10

银 233，233，216/ 15 / 90 / 45 / 15

钠 250，250，250/ 50 / 90 / 25 / 10

废白铁罐 229，223，206/ 30 / 40 / 45/ 30

不锈钢 128，128，126/ 40 / 50 / 35 / 20

磨亮的不锈钢220，220，220/ 35 / 50 / 25 / 35

锡 220，223，227/ 50 / 90 / 35 / 20

材质 颜色/RGB 漫射 镜面 反射 凹凸%

净化瓶 27,108,131 /90 /60 /5 / 20

泡沫橡胶 54,53,53 /95 /30 /3 / 90

合成材料 20,20,20 /80 /30 /5 / 20

合成材料(粗糙)25,25,25 /60 /40 /5 / 20

合成材料(光滑)38,38,38 /60 /30 /10 / 10

合成材料(纯) 25,25,25 /92 /40 /15 / 30

橡胶 20,20,20 /80 /30 /5 / 10

塑料(60&透明) 63,108,86 /90 /90 /35 / 10

塑料(高光泽) 20,20,20 /70 /90 /15 / 5

塑料(硬而亮) 20,20,20 /80 /80 /10 / 15

塑料(糖衣) 200,10,10 /80 /30 /5 / 10

塑料(巧克力色)67,40,18 /90 /30 /5 / 15

橡胶 30,30,30 /30 /20 /0 / 50

橡胶纽扣 150,150,150/60 /20 /0 / 30

乙烯树脂 45,45,45 /60 /40 /15 / 30

光源 K

烛焰 1500

家用白织灯 2500-3000

60瓦充气钨丝灯 2800

100瓦钨丝灯 2950

1000瓦钨丝灯 3000

500瓦透影灯 2865

500瓦钨丝灯 3175

琥伯闪光信号灯 3200

R32反射镜泛光灯 3200

锆制的浓狐光灯 3200

1,2,4号泛光灯 3400

反射镜泛光灯 3400

暖色白荧光灯 3500

冷色白荧光灯 4500

白昼的泛光灯 4800

白焰碳弧灯 5000

M2B闪光信号灯 5100

正午的日光 5400

夏季的直射日光 5800

10点至15点的直射日光 6000

白昼的荧光灯 6500

正午晴空的日光 6500

阴天的光线 6800-7000

来自灰蒙天空的光线 7500-8400

来自晴朗蓝天的光线 10000-20000

在水域上空的晴朗蓝天 20000-27000

材质 折射率

真空 1.0000

空气 1.0003

液态二氧化碳 1.2000

冰 1.3090

水 1.3333

丙酮 1.3600

乙醇 1.3600

糖溶液（30%） 1.3800

酒精 1.3900

萤石 1.4340

融化的石英 1.4600

Calspar2 1.4860

糖溶液（80%） 1.4900

玻璃 1.5000

玻璃，锌冠 1.5170

玻璃，冠 1.5200

氯化钠 1.5300

氯化钠（食盐）1 1.5440

聚苯乙烯 1.5500

石英2 1.5530

绿宝石 1.5700

轻火石玻璃 1.5750

青金石，杂青金石 1.6100

黄玉 1.6100

二硫化碳 1.6300

石英1 1.6440

氯化钠（食盐）2 1.6440

重火石玻璃 1.6500

Calspar2 1.6600

二碘甲烷 1.7400

红宝石 1.7700

蓝宝石 1.7700

超重火石玻璃 1.8900

水晶 2.0000

钻石 2.4170

氧化铬

2.7050

非晶质硒 2.2920

碘晶体 3.3400

巧克力 15. 5. 0 88. 29. 0 255.223.220 70 40

红塑料 48. 0. 0 255. 0. 0 255.255.255 100 68

全反射光由相对光密介质射向相对光疏介质，且入射角大于临界角。即可发生全反射.

临界角使折射角等于90度的入射角。

公式

因为空气的折射率n=1，所以由某介质向空气入射则简化为1/n=sinC。3

光色散对于不同的波长，介质的折射率n(λ)也不同，这叫做光色散。折射率与波长或者频率的关系称为光的色散关系。常用的折射率有：

n（d）是介质在方和菲光谱d（氦黄线587.56nm）的折射率。

n（F）是介质在方和菲光谱F（氢蓝线486.1nm）的折射率。

n（C）是介质在方和菲光谱C（氢红线656.3nm）的折射率。

n（e）是介质在方和菲光谱e（汞绿线546.07nm）的折射率。

意义折射率是物质的一种物理性质。它是食品生产中常用的工艺控制指标，通过测定液态食品的折射率.可以鉴别食品的组成，确定食品的浓度，判断食品的纯净程度及品质。 蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高。通过测定折射率可以确定糖液的浓度及饮料、糖水罐头等食品的糖度，还可以测定以糖为主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。

各种油脂具有其一定的脂肪酸构成，每种脂肪酸均有其特定的折射率。含碳原子数目相同时不饱和脂肪酸的折射率比饱和脂肪酸的折射率大得多；不饱和脂肪酸分子量越大，折射率也越大；酸度高的油脂折射率低。因此测定折射率可以鉴别油脂的组成和品质。

正常情况下，某些液态食品的折射率有一定的范围，如正常牛乳乳清的折射率在1.34199～1.34275之间。当这些液态食品因掺杂、浓度改变或品种改变等原因而引起食品的品质发生了变化时，折射率常常会发生变化。所以测定折射率可以初步判断某些食品是否正常。如牛乳掺水，其乳清折射率降低，故测定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量，判断牛乳是否掺水。4