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折射


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折射 Refraction M0000
能量傳播時,因所經介質內之密度改變或通過兩種介質間密度不連續之交界面時,所造成能量傳播方向之改變。前者,射線在一定距離內發生均勻之彎曲。後者,因能力通過一層厚度較輻射波長為薄之交界層而發生折射指數之改變,故折射呈突然之轉變,不連續至為明
顯。 說明折射能突變性質之定律有二:第一定律指出折射線及入射線與交界面上入射點之法線在同一平面上,折射線與入射線分別位於交界面之兩側;第二定微指出入射角之正弧與折
射角正弧之比值為一常數,等於兩介質折射指數之比值。第二定律係由斯尼爾(Willebrordsnell) 在1621年據實驗創立,常稱為「斯尼爾定律」;但亦兼稱上述兩定律。此等定律中並未說明折射隨輻射波長而改變之事實 (即波長愈短其彎曲愈大) 。但此種「色散」(Dispers
ion)效應為分光學所應用,且為大氣折射所形成之彩色現象之原因。 大氣光學現象通常係由連續及不連續之折射作用造成:閃鑠(Scintillation) 、蜃景(Mirages) 、天文折射(Astronomical refraction) 、無線電波之反常傳播(Anomalouspropag
ation)、及聲波之屈折乃單一介質內折射之實例;而日月暈等現象,則係由於交界面上之稜鏡折射作用所造成。最小偏向觀念對瞭解後述之各種效應甚為重要。 在應用上,折射之原理與水面波浪之彎曲相類似。大致言之,水之深度小於波長之半時
, 減低深度即減低波速。此足以解釋何以波浪接近海岸時常趨向於平行海岸線。
折射位指數 Potential index of r
(或位折射指數 ; Potential refractive index) 特定之大氣「折射指數」(Index of refraction), 其訂定規則是在「絕熱大氣」(Adiabatic atmosphere) 中時,此指數不隨高度改變。
折射位指數通常以 B 單位示之。 ☆比較: 「修正折射指數」(Modified index of refraction)
折射角 Angle of refraction
輻射能在不同介質交界面發生折射之角度,亦即交界面在發生折射處之法線與折射後輻射去向間的夾角。
折射係數 Refraction coefficie M0000
在海洋學中,係指在深水中及淺水中之波峰「正交線」(Orthogonals) 間隔比率之平方根。為對因「波峰」(Wave crest)長度增加而使波之高度消減效應的一種量度。
折射指數 Index of refraction M0000
1.〔亦稱「絕對折射指數」(Absolute index of refraction 或Absolute refractiveindex) 、「折射度」(Refractivity)〕。折射 (「介體」Dielectric 物質之一種性質) 量之量度,通常用 n表示。此為一電磁波在真空中之波長或相速與在該種物質中之波長或相速
之比。此可為波長、溫度、及氣壓之函數。假定該物質在任何波長均屬不吸收且非磁性者,則n**2等於該波長之「介質常數」(Dielectric constant) 。當每弧度波之衰減 (稱為吸收指數k)與折射指數成對時,即可得到「折射複指數」(Complexindex of refraction)
n*=n(1-ik) 當波自一介質經過至另一介質,入射角φ及折射角θ (均對於中間面之法線計量) 之關係為:
sin φ/sinθ=n1*/n2*= 常數 對於一非吸收介質言,即成為兩折射指數 (非複指數) 之比。在特殊情況下,第二介質
為真空, 此比數即為第一介質之折射指數。此即所謂「史耐爾定律」(Snell's law) , 以其為史耐爾(Willebrord Snell)在1621年所發現。 ☆見:「修正折射指數」(Modified index of refraction)
2.〔或「相對折射指數」Relative index of refraction〕一射線經一折射中間面所受折射量之量度,此中間面即為密度不同兩介質之分隔面。此為兩介質絕對折射指數之比 (見以上定義1.) 。
折射指數,折射率 refraction index
折射計 Refractometer M0000
用以測定一液體、氣體、或固體「折射指數」之一種儀器。 氣象學中所用之折射表,通常均限在微波之範圍內,並以下述之原理為依據:空腔(cavity)內之「共振頻率」(Resonant frequency)由其包括物質之「介質常數」(Dielectric co
nstant) 決定之。常用者有「克萊因折射計」(Croin refractometer) 其微波振盪於到達其「共鳴頻率」(Resonant frequency)時可保持穩定。共用二組穩定系統,一組之空腔為密閉者; 另一組之空腔為有孔者。頻率範圍均為30-50mcs, 由二者之穩定頻率,可求得其差異。
頻率差之改變幾與有孔空腔中介質之折射係數改變成直線比例。「勃巴姆折射計」(Birnbaum refractor)與前述之一種大同小異。
折射修正指數 refractive modulus
折射率,折射指數 refractivity
折射圖 Refraction diagram M0000
在海洋學中,指表示在一特定時刻「波峰」(Wave crest)位置,或者一特定波峰移向海洋岸時之連續位置圖。
折射線 refracted ray
折射霾 refraction haze M
折錯速度 folding velocity M