為什麼不同頻率的光在同一介質中折射率不同

2021-03-05 08:00:07 字數 2790 閱讀 2426

1樓:匿名使用者

自然光通過稜鏡後會出現色散現象,這就已經說明介質的折射率與光的波長有關。通常折射率隨著波長的減小而增加。因此自然光經過稜鏡後,紫光偏轉最大,紅光最小。

光從介質1進入介質2,頻率保持不變。同時

折射率1/折射率2=速度2/速度1

在真空中折射率1=1.000……,速度1=光速c。

介質中,折射率》1。因此在介質中,光速與真空情況相比減小。由於介質的折射率隨光波的波長不同而不同,因此出現了色散現象,同時也說明了不同顏色的光在介質中傳播速度不同。

因此,你的提問可以初步通過折射率隨頻率的不同而不同得到解釋。然而,你可能繼續問了:為什麼折射率會因為光波波長的不同而不同?

要回答這個問題,需要更深的知識了。不知道你的學歷水平,不好解釋。但我還是試驗下,希望你能大概聽懂。對於非鐵磁物質,磁導率為1。這時

折射率=根號下eps。

這裡eps代表介質的相對介電常數。這個公式可由麥克斯韋方程推出。你直接承認。介質的介電常數eps=1+x

x為介質的極化率

x=p/e

e為總電場強度(外電場+介質極化後的內電場,即極化電場強度)p為極化電場強度。

對於無極分子,正點中心與負電中心重合。

而在外電場作用下,兩個中心會分離,正點中心向低電勢方向位移,負電中心向高電勢方向位移。因為異性電荷吸引,同性電排斥。

正負電中心的分離導致極化電場強度的出現。光是什麼?是電磁波。

有電向量和磁向量。不同頻率的光具有不同的能流密度,不同的電向量。在電向量的作用下,光可以導致物質的極化,雖然程度很小。

紅光導致的極化弱於紫光。……,所以,紅光和紫光在相同物質中的折射率不同。所以速度不同。

2樓:匿名使用者

你應該知道單擺吧,各種介質就像是單擺一樣(至少在數學模型上,比較常見的有洛倫茲材料和德拜材料等,但模型都類似於單擺),單擺有乙個特點就是他有乙個固定的振盪頻率,如果你以這個頻率搖晃單擺,單擺就是振盪越來越劇烈,其實這就對應了材料對某乙個中頻率光的吸收,以不同的頻率搖晃單擺,能量的吸收率就是不同的,對應材料對不同頻率光的吸收率不同。吸收率,如果你了解的足夠的多的話應該知道,吸收率其實對應折射率的虛部,也就是通過這個簡單的模型可以匯出材料的折射率特性。實際對於洛倫茲材料以及德拜材料也是這麼做的。

這當然只是乙個經典模型。

3樓:匿名使用者

幾個公式先寫明:

光速=頻率*波長

絕對折射率=光速/某波長在某介質中的傳播速率顯然,頻率不同,而光速不變,則絕對折射率不同。

參考資料

4樓:匿名使用者

因為不同頻率的波(光也是一種波)在同一介質內傳播速率不同,當其由一種介質進入另一種介質中時速率改變量不同,根據幾何關係做圖可以得到折射率不同的原因,手機不能發圖就不上**了,但努力思考可以得到示意圖!

5樓:奮鬥的斑點狗

1.因為不同介質的折射係數不同,所以計算出來的折射率不同。

6樓:飛魚

光速在同介質下速度一致;

頻率不同則波長不同;

光線入射到另一種介質後,頻率不變,波長變了;

不同波長的變化率也不同;

而改變後的波長決定了其折射角度,故折射率也受到影響。

為什麼不同色光於同一介質的折射率不一樣呢?

7樓:匿名使用者

介質折射率隨光波頻率或真空中的波長而變的現象。當複色光在介質介面上折射時,介質對不同波長的光有不同的折射率,各色光因折射角不同而彼此分離。2023年,i.

牛頓利用三稜鏡將太陽光分解成彩色光帶,這是人們首次作的色散實驗。通常用介質的折射率n或色散率dn/dλ與波長λ的關係來描述色散規律。任何介質的色散均可分正常色散和反常色散兩種。

複色光分解為單色光而形成光譜的現象.讓一束白光射到玻璃稜鏡上,光線經過稜鏡折射以後就在另一側面的白紙屏上形成一條彩色的光帶,其顏色的排列是靠近稜鏡頂角端是紅色,靠近底邊的一端是紫色,中間依次是橙黃綠藍靛,這樣的光帶叫光譜.光譜中每一種色光不能再分解出其他色光,稱它為單色光.由單色光混合而成的光叫複色光.自然界中的太陽光、白熾電燈和日光燈發出的光都是複色光.

光波都有一定的頻率,光的顏色是由光波的頻率決定的,在可見光區域,紅光頻率最小,紫光的頻率最大,各種頻率的光在真空中傳播的速度都相同,等於.但是不同頻率的單色光,在介質中傳播時由於受到介質的作用,傳播速度都比在真空中的速度小,並且速度的大小互不相同.速度大,紫光的傳播速度小,因此介質對紅光的折射率小,對紫光的折率大.當不同色光以相同的入射角射到三稜鏡上,紅光發生的偏折最少,它在光譜中處在靠近頂角的一端.紫光的頻率大,在介質中的折射率大,在光譜中也就排列在最靠近稜鏡底邊的一端.

夏天雨後,在朝著太陽那一邊的天空上,常常會出現彩色的圓弧,這就是虹.形成虹的原因就是下雨以後,天上懸浮著很多極小的水滴,太陽光沿著一定角度射入這些水滴發生了色散,朝著小水滴看過去就會出現彩色的虹,虹的顏色是紅色在外紫色在內依次排列.

8樓:匿名使用者

你首先要學好物理,然後領諾貝爾物理化學獎就知道答案啦!

9樓:暗羽箭

用電磁波理論,由於光是電磁波,由麥克斯韋方程組。可以計算得出光在介質中的傳播速度是與介質的介電常數和磁導率有關的。不同的光,在同一介質中的介電常數和磁導率不同。

這個公式我就不寫了。至於什麼是磁導率和介電常數和這個公式,如果有興趣可以看電磁學課本,其中麥克斯韋方程組部分的推導可以把這個問題解釋。

至於介電常數和磁導率是怎麼得到,通過實驗或者理論。介電常數和磁導率是由什麼決定的。這個理論我也不清楚,我還沒學。

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