1. 스넬의 법칙 :
* 적용 가능 : 한 매체에서 다른 매체로 전달되는 빛.
* 공식 : n₁ * sin (θ sin) =n₂ * sin (θ₂)
* n the 및 n₂은 각각 제 1 및 제 2 매체의 굴절 지수입니다.
* θ₁ 및 θ₁는 각각 발병 각도와 굴절 각도입니다.
* 절차 :
1. 물질의 표면에 알려진 각도 (θ₁)로 광선을 빛납니다.
2. 돌출기 또는 기타 적합한 도구를 사용하여 굴절 각도 (θ₂)를 측정하십시오.
3. 첫 번째 매체 (n₁)의 굴절률을 알고 있다면 위의 공식을 사용하여 물질 지수 (n₂)를 계산할 수 있습니다.
2. Cauchy의 방정식 :
* 적용 가능 : 가시 광선 스펙트럼의 투명한 재료.
* 공식 : n =a + (b/λ²) + (c/λ⁴) + ...
* a, b, c는 재료에 특정한 상수입니다.
* λ는 빛의 파장입니다.
* 절차 :
1. 굴절계 또는 기타 적합한 기기를 사용하여 다른 파장에서 물질의 굴절률을 측정하십시오.
2. 상수 A, B 및 C를 결정하기 위해 데이터 포인트를 Cauchy의 방정식에 맞추십시오.
3. 그런 다음이 방정식을 사용하여 다른 파장에서 굴절률을 계산할 수 있습니다.
3. Lorentz-Lorenz 방정식 :
* 적용 가능 : 물질의 분자 특성에 기초하여 굴절률을 계산합니다.
* 공식 : (n² -1)/(n² + 2) =(4π/3) * n * α
* n은 분자의 수 밀도입니다.
* α는 분자의 분극성입니다.
* 절차 :
1. 물질의 분자의 수 밀도 (n)를 결정하십시오.
2. 이론적 모델 또는 실험 데이터를 사용하여 분자의 분극성 (α)을 계산합니다.
3.이 값을 Lorentz-Lorenz 방정식으로 대체하여 굴절률 (N)을 얻습니다.
4. 프레스널 방정식 :
* 적용 가능 : 두 매체 사이의 인터페이스에서 빛의 반사 및 전송 계수에 기초하여 굴절률을 계산합니다.
* 공식 : 반사 및 전송 계수, 입사각 및 굴절률을 포함하는 복잡한 수학적 방정식.
* 절차 :
1. 다른 발병 각도에서 빛의 반사 및 전송 계수를 측정하십시오.
2. 측정 된 데이터를 사용하여 프레 넬 방정식을 해결하여 물질의 굴절률을 결정하십시오.
5. 계산 방법 :
* 적용 가능 : 보다 복잡한 재료와 분석 방법이 어려운 상황.
* 절차 :
1. 전자기 이론 및 재료 특성을 기반으로 한 계산 모델을 사용하여 조명과 물질의 상호 작용을 시뮬레이션하십시오.
2. 모델은 시뮬레이션 된 광학 응답에 기초하여 굴절률을 예측할 수있다.
올바른 방법 선택 :
굴절률을 결정하는 가장 좋은 방법은 특정 물질, 이용 가능한 장비 및 원하는 정확도에 따라 다릅니다. Snell의 법칙은 간단한 측정을 위해 간단하지만 Cauchy의 방정식은 가시광에 유용합니다. Lorentz-Lorenz 및 Fresnel 방정식은 재료를 특성화하기위한보다 정교한 접근법을 제공합니다. 계산 방법은 복잡한 시스템에 특히 유용합니다.
참고 : 이들 방법은 일반적으로 가시 스펙트럼에서 빛에 대한 굴절률을 계산하는 데 사용됩니다. 그러나, 적외선 또는 자외선과 같은 다른 전자기 방사선에 유사한 접근법이 적용될 수있다.
