光学、热学与输运性质
折射率
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把一根吸管立在一杯水里,它在水面处看起来像是被折成了两截。吸管好端端的——弯掉的是光,是它从水进入空气时拐了弯。光进入一种新材料时会改变速度和方向,而折射率就是那个说明改变了多少的单一数字。
确切地说,折射率衡量的是光在材料内部比在真空里慢了多少,因而它在跨入这种材料时拐得有多急。真空的折射率是一;水大约 1.33;普通玻璃约 1.5;钻石则高达 2.4。折射率越高,材料对光的拖拽越大,光线在其表面拐得也越陡。变慢之所以发生,是因为光的电场摇动了材料里的电子,电子稍稍错着拍子重新辐射,合成出来的波便爬行得更慢了。
折射率之所以重要,是因为它是一切透镜制造、光纤和宝石切割的主参数:每一副眼镜片、每一台显微镜和相机,都是靠让光穿过已知折射率、塑好形的材料来弯折光而工作的。一个诚实的微妙之处是:折射率对一种材料并不是单一固定的数——它会随光的颜色略有变化,这正是为什么棱镜会把白光散开成一道彩虹,也是为什么便宜的镜头会在物体周围镶上淡淡的彩色边。
钻石之所以闪得那样凌厉,是因为它高达 2.4 的折射率位居所有透明宝石之最:射入石头的光拐得极陡,在逃出来之前要在内部反弹许多次,一路上颜色还被分了开来——这就是一颗切工精良的钻石的火彩。
钻石极高的折射率把光困在石头内部并分开,赋予它火彩。
折射率高,并不意味着材料吸光或看起来发暗——钻石和玻璃晶莹剔透,却把光弯折得很厉害。弯折(折射率)和吞光(吸收)是两种不同的性质。
又称
另见