在不同室温下,空气折射率是否相同为什么

在不同室温下,空气折射率是否相同为什么,第1张

不同,因为温度不一样,空气密度不一样,我们通常所说的空气的折射率是多少,那是因为理论上我们所取的空气温度为25摄氏度的情况下,而实际的与空气中的温度是有关的,都知道温度不同,气体的密度是不一样的,就好比沙漠中 的海市蜃楼是一样的,之所以会出现,就是地面温度与高一点的空气中温度不同,空气密度发生了改变,从而折射率发生了改变

光的折射定律(斯涅尔定律):光入射到不同介质的界面上会发生反射和折射其中入射光和折射光位于同一个平面上,并且与界面法线的夹角满足如下关系:

n1sinθ1 = n2sinθ2

其中,n1和n2分别是两个介质的折射率,θ1和θ2分别是入射光(或折射光)与界面法线的夹角,叫做入射角和折射角

一种特别需要指出的情况是:

当光由光密介质(折射率 n1 比较大的介质)射入光疏介质(折射率 n2 比较小的介质)时(比如由水入射到空气中),如果入射角大于某一个值θc时,折射角的正弦将大于1这在数学上是没有意义的此时,不存在折射光,而只存在反射光而θc叫做全反射角,它的值取决与两种介质的折射率的比值例:水的折射率为133,空气的折射率近似等于100,全反射角等于arcsin(100/133) = 488度

影响空气折射率的因素很多,直接的因素是,空气的密度。空气密度越大,折射率越大。当然这里的空气假定是理想的,即空气中没有杂质。

大气是一种相当复杂的介质,影响大气折射率的因素也很多,如大气的温度,压强,对流等等。考虑到我们将要研究的大气,所在空间范围不是很大,因此可以将其理想地视为温度恒定并且没有对流现象发生,这样的理想化的大气,其折射率符合什么规律?

那么,当温度变化时,对大气密度的影响可以根据克拉伯龙方程来解释 ,根据该方程,空气密度跟压强成正比,跟热力学温度成反比。

水、空气、玻璃的折射率由小到大的排列顺序是:空气的折射率<水的折射率<玻璃的折射率。

补充如下:

△ 空气的折射率约是1,水的折射率约是133,透明玻璃的折射率约是15。

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