Преобразование показателей преломления

Если я знаю, что показатель преломления данного вещества 1,4 для средней длины волны (скажем 550   н м ), и я хотел бы знать, каков показатель преломления с длиной волны 832   н м , как я могу вычислить это? Я не ищу точного решения, просто грубая оценка, которая лучше, чем 1,4 .

Ответы (2)

Вы можете рассчитать показатель преломления, используя эмпирическую формулу, такую ​​как уравнение Селлмейера . Коэффициенты Селлмейера различны для каждого материала, вы можете найти их для обычных материалов на таких сайтах, как https://refractiveindex.info/

Как только вы узнаете коэффициенты Селлмейера материала, вы можете использовать этот онлайн-калькулятор .

Обновлять

Я понял из комментариев, что вы специально ищете показатель преломления хрусталика глаза. Я нашел эту статью: Разработка модели человеческого глаза с учетом внутриглазного рассеяния для оценки зрительных функций , где авторы утверждают в уравнении (4a), что

н ( λ ) "=" 1.389248 + 6.521218 × 10 3 ∕ λ 2 − 6.110661 × 10 8 ∕ λ 4 + 5.908191 × 10 13 ∕ λ 6 ,
с λ в нм.

Тебе это действительно не понравится. У вас нет другого выбора, кроме как выяснить, что именно представляет собой «вещество», а затем найти для него дисперсионные кривые. Либо так, либо вам придется измерять его самостоятельно на 832 нм.

Короче говоря, дисперсия не является фундаментальным свойством материи, нет простого закона, работающего для всех веществ.

Если это очень «простое» вещество (простой состав, простая кристаллическая структура), может существовать квантово-оптическая модель, которая покажет вам поведение дисперсии. В противном случае, скорее всего, вам придется пойти на экспериментальную кривую. Производители оптических стекол публикуют подробное описание дисперсии своих изделий: обычно они делают это в виде коэффициентов в моделях Селлмейера или Шотта (это модели, которые имеют вид, возникающий из серии резонансов, но коэффициенты подбираются экспериментально).

Попробуйте также https://refractiveindex.info , чтобы увидеть, есть ли там ваше «вещество».

Если вам приходится прибегать к данным производителей оптических материалов и если для вас важна очень высокая точность, то будьте осторожны со следующим: разработчики оптики определяют показатель преломления ВОЗДУХА ПРИ СТАНДАРТНЫХ ТЕМПЕРАТУРЕ И ДАВЛЕНИИ равным 1,0. Таким образом, в этом определении вакуум имеет показатель преломления чуть меньше единицы. Я знаю, это полное сумасшествие, но дизайнеры оптики действительно имеют в виду нечто иное, чем остальные, когда говорят «показатель преломления»!

Если вы действительно застряли и можете получить число Аббе для вещества, то это даст вам достаточно данных, чтобы найти коэффициенты в модели Коши:

н ( λ ) "=" А + Б λ 2

Число Аббе определяется либо:

В Д "=" н Д − 1 н Ф − н С

где н Д , н Ф и н С - показатели преломления материала на длинах волн D-, F- и C-спектральных линий Фраунгофера (589,3 нм, 486,1 нм и 656,3 нм соответственно) (более распространены в Японии и США) или

В е "=" н е − 1 н Ф ′ − н С ′

где н е , н Ф ′ и н С ′ - показатели преломления на зеленой е-линии ртути (546,073 нм) и синей и красной линиях кадмия на 480,0 нм и 643,8 нм соответственно (более распространены в Европе). Опять же, это показатели преломления оптических дизайнеров, как и предупреждалось выше.

Вещество представляет собой хрусталик глаза. Очень высокая точность не имеет особого значения.
Привет Тим. В таком случае, я думаю, вам следует обратиться за помощью к офтальмологам, а не к физикам. Если только вы не можете поговорить с группами, занимающимися такими вещами, как оптическая когерентная томография сетчатки, или с физиками, занимающимися лазерной хирургией глаза. Я считаю, что им нужно знать показатель преломления линзы на длине волны лазера, чтобы они знали, какие модели использовать и каков диапазон коэффициентов. Попробуйте выполнить поиск, направленный на литературу по офтальмологии.
Если вы встречали дизайнеров оптики, которые считают индекс воздуха ровно 1,0, то это плохие дизайнеры оптики. Мы, конечно, не делаем этого, как правило.
@ColinK Я не говорю буквально, что дизайнеры верят в это - я говорю, что это соглашение, встроенное во многие спецификации показателей преломления, и оно полностью историческое по происхождению. Вы должны быть очень осторожны. Попробуйте вызвать "Вакуум" в Zemax. Он скажет вам, что у него есть показатель преломления н г "=" 0,99973 и число Аббе 89,2. Если, как и я, вы разработали очень маленькую оптику, это не важно. Это важно для больших телескопов и т.п.
@TimCooke Тим, если ты ДЕЙСТВИТЕЛЬНО в отчаянии, ты можешь использовать уравнение Коши с коэффициентами, найденными на основе данных. н ( λ ) "=" 1,4 при 550 нм и при условии, что число Аббе равно 80. Это близко к числам Аббе для «нормальных» материалов с таким низким показателем преломления. У меня нет времени решать приведенные выше уравнения, но это даст вам достаточно данных.
Преобразование показателей преломления
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v