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为什么频率越大折射率越大

2025-02-11 04:27:05

推荐回答（5个）

回答1：

频率越大折射率越大是因为光速不一样。

虽然各种频率的光在真空中都以恒定的速度传播，但在介质中光波的传播速度是要减小的，而且即使是在同一介质中，光的频率不同，传播速度也是不相同的，所以同一介质对不同频率的光的折射率是不同的。(=°ω°)ノ

在介质中，光速与真空情况相比减小，光是电磁波，有电矢量和磁矢量。不同频率的光具有不同的能流密度，不同的电矢量，在电矢量的作用下，光可以导致物质的极化，虽然程度很小，属于折射率越大频率越大。

为了方便解释，我会粒子的角度来说明，同时附带一些不怎么恰当的比方。

首先得明确，光子在介质中本身的速度其实还是c，那么为什么宏观上速度却变慢了呢？

这是因为与介质中的原子发生了相互作用，作为一个比较粗糙的比方，可以把原子想象成一个带好多门槛的宅子，跨过每个门槛都需要1个单位的能量（仅做比方，实际不相等）。

现在假设光子带有0.1个单位的能量，也就是频率较低，连第一个门槛都跨不过去，那自然就直接从门前经过了，速度不会受太大影响。

但若光子现在有1个单位的能量，可以跨过第一个门槛，这时候光子就能闯入原子的“客厅”，就得在客厅横冲直撞一番之后才能挣脱原子，自然速度就受到了一些影响，宏观上就表现为光速变慢。

以此类推，若光子有2个单位的能量，现在不仅能闯入原子的“客厅”，连“卧室”也闯进去了，自然就得花更多的时间来挣脱出去，于是宏观上的光速就更慢了。

同理，有的“宅子”门槛高房间大，有的“宅子”门槛低房间小，光子受到的影响自然也就不同，也就导致了同频率光子在不同介质中的不同速度。

现在让我们看看折射率公式：n=c/v，再结合能量越高（频率越大）介质中宏观光速v越小的现象，自然就能得到光在通过介质时，频率越高，折射率越大的结论了。

光在真空（因为在空气中与在真空中的传播速度差不多，所以一般用在空气的传播速度）中的速度与光在该材料中的速度之比率。

材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。折射率越高，镜片越薄，即镜片中心厚度相同，相同度数同种材料，折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据电磁理论，εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与波长有关，称色散现象。光由相对光密介质射向相对光疏介质。且入射角大于临界角，即可发生全反射。

回答2：

折射率
n=sini/sinr
i是入射角，r是折射角这是基本的折射率定义
另外一个
n=C/v，c是真空中速度，v是介质中速度
分别把速度拆开，那么C=λf，由于光的颜色不变，频率是不变的

则得到的公式是
n=（λ0f）/（λf）=λ0/λ
λ0是真空中波长，所以说，
折射率和波长成反比。那么可以表示一下λ=c/f，也就是说
折射率n=f/f0
说明折射率和频率成正比！
对于这个问题的记忆，你可以联想光的色散
七色光红橙黄绿蓝靛紫，在经过三棱镜的时候，偏折最大的是紫光，
而红到紫，波长是逐渐减小，频率是逐渐增减
同样可以解决这个问题。

回答3：

频率越高，折射率一般越大，这是因为折射率与光在介质中传播速度有关。
根据光的折射定律，光线从一个媒介进入另一个媒介时，它的传播速度将发生变化，并且这取决于两个媒介的折射率。折射率可以被定义为光在真空中传播速度与在特定介质中传播速度之比。
由于光速在真空中是恒定的，频率与波长成反比关系（即频率越高，波长越短），所以当光从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变。而根据光的传播速度和波长的关系，光在介质中的传播速度与波长成反比关系。
因此，当频率保持不变时，根据光速恒定的原理，传播速度越慢（即折射率越大），波长就会减小。这意味着在频率保持不变的情况下，当光从一个介质进入折射率较大的介质时，波长变得较短，从而增加了光的传播速度。因此，频率越高，对应的折射率一般越大。
需要注意的是，这只是一种一般的趋势，在特定情况下可能存在例外或其他因素的影响。

回答4：

折射率：
n=sini/sinr
i是入射角，r是折射角这是基本的折射率定义
另外一个
n=C/v，c是真空中速度，v是介质中速度
分别把速度拆开，那么C=λf，由于光的颜色不变，频率是不变的
则得到的公式是：
n=（λ0f）/（λf）=λ0/λ
λ0是真空中波长，所以说，
折射率和波长成反比。那么可以表示一下λ=c/f，也就是说
折射率n=f/f0
说明折射率和频率成正比！

频率，是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f或ν表示，单位为秒分之一，符号为s-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”，符号为Hz。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫做固有频率。频率概念不仅在力学、声学中应用，在电磁学、光学与无线电技术中也常使用。
物质在1s内完成周期性变化的次数叫做频率，常用f表示。
频率，是时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f或ν表示，单位为秒分之一，符号为s-1。

回答5：

频率越大折射率越大的现象主要可以通过光的波动理论来解释。以下是关于这一现象的详细解答：

折射率是描述光在不同介质中传播速度变化的物理量，反映了光在介质中传播时的阻力或抵抗程度。根据麦克斯韦方程组和电磁波理论，光波传播速度与介质中电磁波的频率相关。在介质中，电磁波与介质中的原子或分子发生相互作用，导致波速的调整。

当光波通过介质传播时，由于介质中存在原子或分子，光波会与这些原子或分子发生相互作用。这些相互作用包括电子的振动和受束缚电子的库仑力。较高的频率意味着光波的周期更短，振动更快。在相互作用过程中，电子需要更快地跟随光波振动的变化，而原子或分子之间的库仑作用也更加强烈。

因此，更高的频率会导致更多的相互作用，从而增加了光在介质中传播时的阻力或抵抗程度。这就是为什么频率越大折射率越大的原因。

需要注意的是，折射率还受到其他因素的影响，如介质的密度和化学组成等。不同介质的原子或分子结构有所不同，其电磁波相互作用的性质也会有所不同。因此，不同介质的折射率可能也会有差异。

总结起来，频率越大光在介质中的传播受到的阻力越大，从而导致较高的折射率。这种现象在光学和物理学中被广泛应用，在数值孔径的确定、光的衍射和折射现象的解释以及电磁波的传播等方面具有重要意义。

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