Question

物理光的折射

关于折射率的问题，想请教一下，我们都知道折射率n=c/v，而波速是受介质影响的，那么说明在同一介质中，它的速度都是相同的，那根据上面那个式子，应该说明所有颜色的光的折射率是相同的吧，但是却与现实都相反，因为我们知道衍射就是因为速度的不同，而导致折射率不同，那么我想问，到底各种颜色的光的折射率与什么有关？而波速又是受什么影响？？？？？请教大虾们

Answer 1

这是折射率n的定义式，折射率不仅和介质有光，还和光的频率有关
折射率

[绝对折射率]光从真空射入介质发生折射时，入射角i与折射角r的正弦之比n叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。
[公式]n=sin i/sin r=c/v

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。

[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。
[公式]n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2

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）。

Answer 2

1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射
　　理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。
　　注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射
　　2、光的折射规律：光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。
　　理解：折射规律分三点：（1）三线一面（2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角
　　3、在光的折射中光路是可逆的
　　4、透镜及分类
　　透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。
　　分类：凸透镜：边缘薄，中央厚
　　凹透镜：边缘厚，中央薄
　　5、主光轴，光心、焦点、焦距
　　主光轴：通过两个球心的直线
　　光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（透镜中心可认为是光心）
　　焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示
　　虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。
　　焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。
　　每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
　　6、透镜对光的作用
　　凸透镜：对光起会聚作用（如图）
　　凹透镜：对光起发散作用（如图）
　　7、凸透镜成像规律
　　物距成像大小像的虚实像物位置像距应用
　　（u）(v)
　　u>2f缩小实像透镜两侧f<v<2f照相机
　　u=2f等大实像透镜两侧v=2f
　　f<u<2f放大实像透镜两侧v>2f幻灯机
　　u=f不成像
　　u<f放大虚像透镜同侧v>u放大镜
　　凸透镜成像规律：虚像物体同侧；实像物体异侧；物远实像小而近，物近实像大而远。
　　8、为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。
　　9、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。

Answer 3

折射率与各色光的频率有关~
波速受介质影响~

Answer 4

光其实就是电磁波，光与介质的作用其实就是电磁波与介质的作用，要考虑电场对介质粒子的作用（磁场的作用非常微弱，忽略）。电场作用就和具体的频率有关了，电场频率反应在光的特性方面就是颜色。

所以光对介质的作用效果不仅与介质性质有关，还和光场有关。

Answer 5

很容易理解，就是光从一种介质中传到另种介质中会发生折射，就像从空气传入水中，会发生反射和折射！好好看看书上这部分，不是很难！记住入射角、折射角、反射角的关系就可以了！