Question

空气的折射率是多少?

Answer 1

标准状态下空气对可见光的折射率约为1.00029。它随气压、气温和空气成分变化。尤其湿度对于折射率的影响比较大，相应地光速在空气中也随之改变。

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。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。

影响折射率的因素：

1、离子半径

介质的折射率随其介电常数的增大而增大。而介电常数则与介质极化有关。由于光（电磁辐射）和原子内部电子体系的相互作用，光速被减慢了。

当离子半径增大时，其介电常数也增大，因而n也随之增大。因此，可以用大离子得到高折射率的材料。如硫化铅的n=3.912，用小离子得到低折射率的材料，如四氯化硅的n=1.412。

2、介质材料

折射率还和离子的排列密切相关，各向同性的光学材料，如非晶态（无定型体）和立方晶体时，只有一个折射率。而光进入非均质介质时，一般都要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别有两条折射光线，构成所谓的双折射。

这两条折射光线，平行于入射面的光线的折射率，称为常光折射率，不论入射光的入射角如何变化，它始终为一常数，服从折射定律。另一条垂直于入射面的光线所构成的折射率，随入射光的方向而变化，称为非常光折射率，它不遵守折射定律。

当光沿晶体光轴方向入射时，只有存在，与光轴方向垂直入射时，达最大值，此值为材料的特性。综上所述，沿着晶体密堆积程度较大的方向较大。

3、内应力

有内应力的透明材料，垂直于受拉主应力方向的n较大，平行于受拉主应力方向的n较小总体来说，材料中粒子越致密，折射率越大。