为什么不同频率的光在同一介质中折射率不同?

如题所述

自然光通过棱镜后会出现色散现象,这就已经说明介质的折射率与光的波长有关。通常折射率随着波长的减小而增加。因此自然光经过棱镜后,紫光偏转最大,红光最小。

光从介质1进入介质2,频率保持不变。同时

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。

介质中,折射率>1。因此在介质中,光速与真空情况相比减小。由于介质的折射率随光波的波长不同而不同,因此出现了色散现象,同时也说明了不同颜色的光在介质中传播速度不同。因此,你的提问可以初步通过折射率随频率的不同而不同得到解释。然而,你可能继续问了:为什么折射率会因为光波波长的不同而不同?

要回答这个问题,需要更深的知识了。不知道你的学历水平,不好解释。但我还是试验下,希望你能大概听懂。对于非铁磁物质,磁导率为1。这时

折射率=根号下eps。

这里eps代表介质的相对介电常数。这个公式可由麦克斯韦方程推出。你直接承认。介质的介电常数eps=1+x

x为介质的极化率

x=P/E

E为总电场强度(外电场+介质极化后的内电场,即极化电场强度)P为极化电场强度。

对于无极分子,正点中心与负电中心重合。

而在外电场作用下,两个中心会分离,正点中心向低电势方向位移,负电中心向高电势方向位移。因为异性电荷吸引,同性电排斥。

正负电中心的分离导致极化电场强度的出现。光是什么?是电磁波。有电矢量和磁矢量。不同频率的光具有不同的能流密度,不同的电矢量。在电矢量的作用下,光可以导致物质的极化,虽然程度很小。

红光导致的极化弱于紫光。……,所以,红光和紫光在相同物质中的折射率不同。所以速度不同。
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第1个回答  2017-08-30
你应该知道单摆吧,各种介质就像是单摆一样(至少在数学模型上,比较常见的有洛伦兹材料和德拜材料等,但模型都类似于单摆),单摆有一个特点就是他有一个固定的振荡频率,如果你以这个频率摇晃单摆,单摆就是振荡越来越剧烈,其实这就对应了材料对某一个中频率光的吸收,以不同的频率摇晃单摆,能量的吸收率就是不同的,对应材料对不同频率光的吸收率不同。吸收率,如果你了解的足够的多的话应该知道,吸收率其实对应折射率的虚部,也就是通过这个简单的模型可以导出材料的折射率特性。实际对于洛伦兹材料以及德拜材料也是这么做的。这当然只是一个经典模型。
第2个回答  2013-09-20
因为不同频率的波(光也是一种波)在同一介质内传播速率不同,当其由一种介质进入另一种介质中时速率改变量不同,根据几何关系做图可以得到折射率不同的原因,手机不能发图就不上图解了,但努力思考可以得到示意图!
第3个回答  2017-07-28
几个公式先写明:
光速=频率*波长
绝对折射率=光速/某波长在某介质中的传播速率
显然,频率不同,而光速不变,则绝对折射率不同。
参考资料: http://baike.baidu.com/view/42992.htm
第4个回答  2017-07-20
1.因为不同介质的折射系数不同,所以计算出来的折射率不同。
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