折射率计算器

折射率描述光在材料中的传播速度相对于真空光速的关系，定义为真空光速除以介质中的光速。真空的折射率精确为一，空气非常接近一，水约为 1.33，许多常见玻璃大约介于 1.5 至 1.9。数值取决于波长、温度、成分，有时也取决于光在材料内部的传播方向。 光线穿过界面时，频率保持不变，但速度和波长会改变，这通常使光线发生偏折。斯涅尔定律将入射角与折射角联系起来：第一介质折射率乘以入射角的正弦，等于第二介质折射率乘以折射角的正弦。两个角度都必须从法线量起，即垂直于界面的假想直线，而不是从表面本身量起。光进入较高折射率介质时向法线偏折，进入较低折射率介质时则远离法线。 当光从高折射率介质进入低折射率介质时，会出现一种特殊情况。随着入射角增大，折射光线逐渐接近界面。在临界角处，计算出的折射角为 90 度。超过该角度后，斯涅尔定律不再有实数透射角，并发生全反射。临界角等于较低折射率除以较高折射率所得比值的反正弦。若第一折射率小于或等于第二折射率，则不适用。 全反射用于在光纤、棱镜、导光管和许多传感系统中引导光线。理想处理假定界面平坦、介质均匀且各向同性，并使用适合光波长的折射率。实际界面在低于临界角时也可能反射部分光、吸收能量、因粗糙度产生散射，或出现与偏振相关的效应。本计算器确定几何光线方向，但不计算反射强度或菲涅耳透射。 比较光学设计时，请使用准确的材料数据和一致的波长。本工具适用于物理练习、实验室布置、水族箱观察、透镜系统检查和初步光纤分析。精密仪器还应考虑波长色散、温度变化、镀膜及制造公差。