Почему оптические среды имеют разные показатели преломления?

Оптическая плотность является мерой преломляющей способности среды. Другими словами, чем выше оптическая плотность, тем больше будет преломляться или замедляться свет при движении через среду. Оптическая плотность связана с показателем преломления, поскольку материалы с высоким показателем преломления также будут иметь высокую оптическую плотность. Свет будет проходить медленнее через среду с высоким показателем преломления и высокой оптической плотностью и быстрее через среду с низким показателем преломления и низкой оптической плотностью. Итак, переформулируя вопрос, почему оптические среды имеют разные показатели преломления?

Итак, наконец, вы спрашиваете о факторах, влияющих на показатель преломления среды?
Я бы сказал, что разница связана с различиями в диэлектрической проницаемости в разных средах. См. страницу Википедии о показателе преломления для более подробной информации (ссылка является прямой ссылкой на соответствующий раздел длинной статьи).
Оптическая плотность обычно связана с тем, насколько «темным» является материал , и выражается в логарифмической шкале. Например, в фотографии фильтр OD=2 задерживает половину света. В спектроскопии логарифмы берутся по основанию 10. Но у вас, кажется, другое определение оптической плотности?... не могли бы вы объяснить, что вы на самом деле спрашиваете - я думаю (как прокомментировал Кайл), что вы действительно просто спрашиваете о преломлении индекс, но я запутался.
@Floris Я полагаю, что Пертуния использует определение, найденное здесь: physicsclassroom.com/class/refrn/Lesson-1/…
@Draksis - вы должны быть правы: но за все годы изучения физики я не встречал такого употребления этого слова ...

Ответы (1)

Показатель преломления описывает скорость распространения света в среде. Итак, чтобы переформулировать ваш вопрос:

почему скорость света в одних средах меньше, чем в других?

Волновое уравнение говорит нам, что скорость распространения зависит от двух факторов: один — инерционный , а другой — упругий . Давайте рассмотрим простой случай строки. Скорость распространения волны в струне равна

в "=" Т мю
где Т это напряжение, и мю это масса на единицу длины.

Когда свет распространяется в диэлектрической среде, электроны в этой среде перемещаются электромагнитным полем света. Эти движущиеся электроны, в свою очередь, излучают электромагнитную волну, но эта волна будет отставать по фазе от сигнала, вызвавшего их движение.

Из-за этой задержки по фазе комбинированный распространяющийся сигнал представляет собой сумму исходного сигнала (теперь немного меньшего, поскольку он отдавал часть своей энергии электрону) плюс сдвинутый по фазе сигнал от электрона. Вместе они создают фазовый сдвиг в исходном сигнале — он как бы замедляется.

Сдвиг из-за одного электрона крошечный; но чем больше у вас электронов на единицу объема, тем сильнее будет эффект. Фактическая сила, с которой связаны электроны («постоянная упругости», если хотите), также вступает в игру, поэтому вы не можете просто сказать, что показатель преломления зависит от плотности, но для подобных материалов это происходит; следующий график (из http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/3/3b/Density-nd.GIF ) показывает, что аналогичные материалы с разной плотностью имеют довольно правдоподобную зависимость между плотностью и показателем преломления:

введите описание изображения здесь

Страница википедии, посвященная показателю преломления, содержит дополнительную информацию по этой теме...

Почему оптические среды имеют разные показатели преломления?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v