Question

光在真空中的波长与在介质中的波长有什么关系？

Answer 1

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。

1、绝对折射公式：

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。

2、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。

影响折射率的因素：

1、离子半径

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。

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。

4、同质异构体

在同质异构材料中，高温时的晶型折射率较低，低温时存在的晶型折射率较高。例如，常温下，石英玻璃的n=1.46，石英晶体的n=1.55；高温时的鳞石英的n=1.47；方石英的n=1.49，至于说普通钠钙硅酸盐玻璃的n=1.51，它比石英的折射率小。