折射率計算器

折射率描述光在材料中的傳播速度相對於真空光速的關係，定義為真空光速除以介質中的光速。真空折射率精確為一，空氣非常接近一，水約為 1.33，而許多常見玻璃約介於 1.5 至 1.9。數值取決於波長、溫度、組成，有時也與材料內的傳播方向有關。 光線穿越界面時，頻率維持不變，但速度與波長會改變，通常因此產生偏折。司乃耳定律連結入射角與折射角：第一折射率乘以入射角的正弦，等於第二折射率乘以折射角的正弦。兩個角度都須從法線量起，也就是垂直於界面的假想直線，而非從表面本身量起。光進入較高折射率介質時會向法線偏折，進入較低折射率介質時則遠離法線。 當光由高折射率介質進入低折射率介質時，會出現特殊情況。入射角增加時，折射光線逐漸靠近界面。在臨界角處，計算的折射角為 90 度。超過此角度後，司乃耳定律不再有實數透射角，並發生全反射。臨界角為低折射率除以高折射率之比值的反正弦。當第一折射率小於或等於第二折射率時，臨界角不適用。 全反射可在光纖、稜鏡、導光管與許多感測系統中引導光線。理想處理假設界面平坦、介質均勻且各向同性，並採用符合光波長的折射率。實際界面在低於臨界角時，也可能反射部分光、吸收能量、因粗糙表面散射，或產生與偏振相關的效應。本計算器判定幾何光線方向，不計算反射強度或菲涅耳透射。 比較光學設計時，請使用準確的材料資料及一致的波長。本工具適合物理練習、實驗室配置、水族箱觀察、透鏡系統檢查與初步光纖分析。精密儀器還須考量波長色散、溫度變化、鍍膜及製造公差。