材料的折射率有沒有辦法通過理論計算出來?

時間 2021-06-01 19:35:34

1樓:灰港

我最近在做畢設,用Comsol搭光纖模型的時候用到了Sellmeier公式來設定實部的折射率:

Sellmeier公式可以計算與波長有關的折射率,表徵透明光學材料中隨波長變化的折射率。典型的形式為:

該形式是由乙個簡單的物理學模式推導出來的,該模型只適合於吸收可忽略的波長區域。

例如,熔融二氧化矽的折射率可以計算為

其中波長單位是微公尺。

可以採用最小二乘擬合過程得到Sellmeier係數,將其帶入折射率表示式中可以計算很大波長範圍內的折射率。

由於該方程只需採用幾個Sellmeier係數(根據一些測量資料進行最小二乘擬合得到)就可以在很大波長範圍內準確給出折射率的值,所以用途非常廣泛。許多材料的Sellmeier係數都在資料庫中可以查到。當將Sellmeier方程用到某極限波長範圍時,有一些需要注意的地方,但是目前還沒有明確的規定波長適用範圍。

Sellmeier資料在計算材料色散時很重要。這牽涉到頻率的倒數,即使存在高階色散時,也可以採用Sellmeier資料進行分析,而將列表引用資料進行數值微分則對雜訊非常敏感。

Sellmeier另乙個常用的地方是計算非線性頻率轉換過程中的相位匹配結構。需要保證Sellmeier資料在很寬的波長範圍內是準確的。

還有其他的方程得到折射率。例如,柯西公式比Sellmeier方程更加簡單,在可見光譜區域與許多材料的折射率都匹配的很好。但在近紅外,Sellmeier方程可以得到更高的準確率。

還有作者如Hartmann, Conrady, Kettler–Drude,和Herzberger等提出了其它的方程。

[1] W. Sellmeier, Ann. Phys. Chem. 143, 271 (1871)

[2] I. H. Malitson, 「Interspecimen comparison of the refractive index of fused silica」, J.

Opt. Soc. Am.

55 (10), 1205 (1965)

[3] D. H. Jundt, 「Temperature-dependent Sellmeier equation for the index of refraction, ne, in congruent lithium niobate」, Opt.

Lett. 22 (20), 1553 (1997)

有沒有一種材料可以大幅度改變折射率

谷哥哥 我覺得我可能來晚了。要求一 折射率在2.5 3之間 我們只需要搜尋折射率表,裡面有各種叫不出名字的寶石,都能達到這個要求。要求二 折射率要隨光強在這個範圍內變化 這個需要材料有光學非線性,需要二階susceptibility不為零,而且取決於你的光強的變化範圍,我們需要找到對應的材料。問題是...

不同材料對光的折射率一定不同嗎?

藍江水 聚乙烯和甘油的折射率很接近。題主可以查表得到甘油溶液的折射率,配製一種和聚乙烯塑料折射率很接近的溶液。可以實現聚乙烯隱身術哦,是不是很有意思? 看風景的蝸牛君 看你如何定義 相同 和 不同 了。如果你追求的是數學意義上嚴格的 相同 小數點後每位數都一樣,那麼永遠也找不到。因為現實生活中擾動因...

有沒有眼鏡店會故意把客戶的眼鏡的折射率換成比原來低的?

驗光師胡萍 如果是大的眼鏡連鎖店,應該不會,不會因為這種事情砸了自己的招牌。比如當時答應顧客取件時間,但是突然發現鏡片斷檔了,要麼就是更換其他系列,補退差價!實在不行我們只會給你鏡片折射率公升級 周希文 其實我之前一直是相信沒有的 同作為眼鏡同行,個人認為沒有必要這麼操作。直到20年11月份左右找我...