光在空氣中的速度與光在該材料中的速度之比率。材料的折射率越高，使入射光發(fā)生折射的能力越強。

折射率越高，鏡片越薄，即鏡片中心厚度相同，相同度數(shù)同種材料，折射率高的比折射率低的鏡片邊緣更薄。

折射率與介質(zhì)的電磁性質(zhì)密切相關(guān)。

[絕對折射率]光從真空射入介質(zhì)發(fā)生折射時，入射角γ的正弦值與折射角β正弦值的比值（sinγ/sinβ)叫做介質(zhì)的“絕對折射率”，簡稱“折射率”。它表示光在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)對光的一種特征。

折射率與波長的關(guān)系

同一單色光在不同介質(zhì)中傳播，頻率不變而波長不同。以λ表示光在真空中的波長，n表示介質(zhì)的折射率，則光在介質(zhì)中的波長λ'為

λ'=λ/n

n=sinr/sinβ

設(shè)光在某種媒質(zhì)中的速度為v，由于真空中的光速為c，所以這種媒質(zhì)的絕對折射率公式：

n=c/v

由于光在真空中傳播的速度最大，故其它媒質(zhì)的折射率都大于1。同一媒質(zhì)對不同波長的光，具有不同的折射率；在對可見光為透明的媒質(zhì)內(nèi)，折射率常隨波長的減小而增大，即紅光的折射率最小，紫光的折射率最大。通常所說某物體的折射率數(shù)值多少（例如水為1.33，水晶為1.55，金剛石為2.42，玻璃按成分不同而為1.5～1.9），是指對鈉黃光（波長5893×10^-10米）而言。

光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2發(fā)生折射時，入射角θ1與折射角θ2的正弦之比n21叫做介質(zhì)2相對介質(zhì)1的折射率，即“相對折射率”。因此，“絕對折射率”可以看作介質(zhì)相對真空的折射率。它是表示在兩種（各向同性）介質(zhì)中光速比值的物理量。

相對折射率公式：n21=sinθ1/sinθ2=n2/n1=v1/v2光學(xué)介質(zhì)的一個基本參量。即光在真空中的速度c與在介質(zhì)中的相速v之比

真空的折射率等于1，兩種介質(zhì)的折射率之比稱為相對折射率。例如，第一介質(zhì)的折射率為n1，第二介質(zhì)的折射率為n2，則n21=n2/n1稱為第二介質(zhì)對第一介質(zhì)的相對折射率。某介質(zhì)的折射率也是該介質(zhì)對真空的相對折射率。于是折射定律可寫成如下形式

n1sinθi=n2sinθt

兩種介質(zhì)進(jìn)行比較時，折射率較大的稱光密介質(zhì)，折射率較小的稱光疏介質(zhì)。折射率與介質(zhì)的電磁性質(zhì)密切相關(guān)。根據(jù)電磁理論，，εr和μr分別為介質(zhì)的相對電容率和相對磁導(dǎo)率。折射率還與波長有關(guān)，稱色散現(xiàn)象。手冊中提供的折射率數(shù)據(jù)是對某一特定波長而言的（通常是對鈉黃光，波長為5893埃）。氣體折射率還與溫度和壓強有關(guān)?？諝庹凵渎蕦Ω鞣N波長的光都非常接近于1，例如空氣在20℃，760毫米汞高時的折射率為1.00027。在工程光學(xué)中常把空氣折射率當(dāng)作1，而其他介質(zhì)的折射率就是對空氣的相對折射率。

介質(zhì)的折射率通常由實驗測定，有多種測量方法。對固體介質(zhì)，常用最小偏向角法或自準(zhǔn)直法，或通過邁克爾遜干涉儀利用等厚干涉的原理測出；液體介質(zhì)常用臨界角法（阿貝折射儀）；氣體介質(zhì)則用精密度更高的干涉法（瑞利干涉儀）。

對于一個頂角為θ、折射率為n待測的棱鏡，將它放在空氣中(n1=n2=1)。當(dāng)棱鏡第一表面的入射角i1等于在第二表面的折射角折射率測量時，偏向角達(dá)到最小值δmin，則(2)

用測角儀測定 δmin(圖1)和θ，便可算出n。

用精度不低于1角秒的大型精密測角儀，采用最小偏向角法測定固體光學(xué)材料的折射率，可獲得±5×10-6的測量精度，是各種測量方法中精度較高的一種。

在測角儀上也可采用自準(zhǔn)直法測量材料的折射率。如圖2所示，光線在棱鏡前表面的入射角為i,如果折射光線OC剛好垂直于棱鏡后表面BD,則反射后的光路COS與入射光路SOC重合，稱為自準(zhǔn)直光路。由圖2所示幾何關(guān)系知道，此時光線在前表面的折射角i┡與棱鏡頂角θ 相等，因此根據(jù)折射定律

n=sini/sinθ，

測出i和θ，即可求得n。

在測角儀上通過觀察和調(diào)整來建立最小偏向角光路或者自準(zhǔn)直光路，不僅麻煩，且有主觀誤差，近年來，中國在數(shù)字式測角儀的基礎(chǔ)上研制了全自動折射儀，在這種儀器上用最小偏向角法或自準(zhǔn)直法測折射率時能自動尋的，測量結(jié)果也能自動處理。測定波長范圍可擴展到紫外和紅外(0.2～15微米)。

臨界角法 具有代表性的儀器是阿貝折射儀。 圖3表示折射率 n待測的液體試樣涂布在該儀器兩塊棱鏡的接觸面間（測固體試樣時不需要進(jìn)光棱鏡）。 標(biāo)準(zhǔn)棱鏡本身的折射率已知為 n0，在n0>n的條件下，光線折射進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)棱鏡。光線入射角不會超過90°，由折射定律知道折射角不會超過 90°。

因此在儀器視場中看到與imax折射率測量對應(yīng)的明暗分界線,根據(jù)明暗分界線位置的變化便可確定 n值。假如光線逆行，則imax折射率測量正好是發(fā)生全反射的臨界角，因此稱為臨界角法。

阿貝折射儀的光學(xué)系統(tǒng)見圖4。在度盤上根據(jù)有關(guān)公式標(biāo)出一系列n值，當(dāng)分劃板的叉絲中心對準(zhǔn)明暗分界線時，可直接由度盤讀出被測試樣的n值，使用很方便。阿米奇棱鏡用來消除分界線上的色散現(xiàn)象，因此，雖然采用白光而不用單色光源，仍能得到無色而清晰的明暗分界線。阿貝折射儀的折射率測量范圍為1.3～1.7，精度Δn=±3×10-4。

材質(zhì)顏色 折射率列表 金屬 顏色/RGB 漫射 鏡面 反射 凹凸%鋁箔 180，180，180/ 32 / 90 / 65 / 8

鋁箔（純） 180，180，180/ 50 /45 / 35 / 15

鋁 220，223，227/ 35 / 25 / 40 / 15

磨亮的鋁 220，223，227/ 35 / 65 / 50 / 12

黃銅 191，173，111/ 40 / 40 / 40 / 20

磨亮的黃銅 194，173，111/ 40 / 65 / 50 / 10

鍍鉻合金150，150，150/ 40 / 40 / 25 / 35

鍍鉻合金2 220，230，240/ 25 / 30 / 50 / 20

鍍鉻鋁 220，230，240/ 15 / 60 / 70 / 10

鍍鉻塑膠 220，230，240/ 15 / 60 / 85 / 10

鍍鉻鋼 220，230，240/ 15 / 60 / 40 / 5

純鉻 220，230，240/ 15 / 60 / 65 / 5

銅 186，110，64/ 45 / 40 / 65 / 10

18K金 234，199，135/ 45 / 40 / 45 / 10

24K金 218，178，115/ 35 / 40 / 65 / 10

未精煉的金255，180，66/ 35 / 40 / 15 / 25

黃金 242，192，86/ 45 / 40 / 25 / 10

石墨 87，33，77/ 42 / 90 / 15 / 10

鐵 118，119，120/ 35/ 50 / 25 / 20

鉛錫銻合金 250，250，250/ 30 / 40 / 15 / 10

銀 233，233，216/ 15 / 90 / 45 / 15

鈉 250，250，250/ 50 / 90 / 25 / 10

廢白鐵罐 229，223，206/ 30 / 40 / 45/ 30

不銹鋼 128，128，126/ 40 / 50 / 35 / 20

磨亮的不銹鋼220，220，220/ 35 / 50 / 25 / 35

錫 220，223，227/ 50 / 90 / 35 / 20

材質(zhì) 顏色/RGB 漫射 鏡面 反射 凹凸%

凈化瓶 27,108,131 /90 /60 /5 / 20

泡沫橡膠 54,53,53 /95 /30 /3 / 90

合成材料 20,20,20 /80 /30 /5 / 20

合成材料(粗糙)25,25,25 /60 /40 /5 / 20

合成材料(光滑)38,38,38 /60 /30 /10 / 10

合成材料(純) 25,25,25 /92 /40 /15 / 30

橡膠 20,20,20 /80 /30 /5 / 10

塑料(60&透明) 63,108,86 /90 /90 /35 / 10

塑料(高光澤) 20,20,20 /70 /90 /15 / 5

塑料(硬而亮) 20,20,20 /80 /80 /10 / 15

塑料(糖衣) 200,10,10 /80 /30 /5 / 10

塑料(巧克力色)67,40,18 /90 /30 /5 / 15

橡膠 30,30,30 /30 /20 /0 / 50

橡膠紐扣 150,150,150/60 /20 /0 / 30

乙烯樹脂 45,45,45 /60 /40 /15 / 30

光源 K

燭焰 1500

家用白織燈 2500-3000

60瓦充氣鎢絲燈 2800

100瓦鎢絲燈 2950

1000瓦鎢絲燈 3000

500瓦透影燈 2865

500瓦鎢絲燈 3175

琥伯閃光信號燈 3200

R32反射鏡泛光燈 3200

鋯制的濃狐光燈 3200

1,2,4號泛光燈 3400

反射鏡泛光燈 3400

暖色白熒光燈 3500

冷色白熒光燈 4500

白晝的泛光燈 4800

白焰碳弧燈 5000

M2B閃光信號燈 5100

正午的日光 5400

夏季的直射日光 5800

10點至15點的直射日光 6000

白晝的熒光燈 6500

正午晴空的日光 6500

陰天的光線 6800-7000

來自灰蒙天空的光線 7500-8400

來自晴朗藍(lán)天的光線 10000-20000

在水域上空的晴朗藍(lán)天 20000-27000

材質(zhì) 折射率

真空 1.0000空氣 1.0003

液態(tài)二氧化碳1.2000

冰 1.3090

水 1.3333

丙酮 1.3600

乙醇1.3600

糖溶液（30%） 1.3800

酒精1.3900

螢石1.4340

融化的石英1.4600Calspar2 1.4860

糖溶液（80%） 1.4900

玻璃 1.5000

玻璃，鋅冠 1.5170

玻璃，冠 1.5200

氯化鈉 1.5300

氯化鈉（食鹽）1 1.5440

聚苯乙烯1.5500

石英2 1.5530綠寶石1.5700

輕火石玻璃1.5750

青金石，雜青金石 1.6100

黃玉1.6100

二硫化碳 1.6300

石英1 1.6440

氯化鈉（食鹽）2 1.6440

重火石玻璃 1.6500Calspar2 1.6600

二碘甲烷1.7400

紅寶石1.7700

藍(lán)寶石 1.7700

超重火石玻璃 1.8900

水晶 2.0000

氯氧化鉍 2.15

鉆石2.4170

氧化鉻

2.7050

非晶質(zhì)硒 2.2920

碘晶體3.3400

巧克力 15. 5. 0 88. 29. 0 255.223.220 70 40

紅塑料 48. 0. 0 255. 0. 0 255.255.255 100 68

[全反射]光由相對光密介質(zhì)射向相對光疏介質(zhì).且入射角大于等于臨界角.即可發(fā)生全反射.[臨界角(C)]使折射角等于90度的入射角.

[公式]n1/n2=sin90°/sinC

因為空氣的折射率n=1,所以由某介質(zhì)向空氣入射則簡化為1/n=sinC.

對于不同的波長，介質(zhì)的折射率n(λ)也不同，這叫做光色散。折射率與波長或者頻率的關(guān)系稱為光的色散關(guān)系。常用的折射率有：

nd是介質(zhì)在方和菲光譜d（氦黃線587.56納米）的折射率。

nF是介質(zhì)在方和菲光譜F（氫藍(lán)線486.1納米）的折射率。

nC是介質(zhì)在方和菲光譜C（氫紅線656.3納米）的折射率。

ne是介質(zhì)在方和菲光譜e（汞綠線546.07納米）的折射率。

測定折射率的意義

折射率是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。它是食品生產(chǎn)中常用的工藝控制指標(biāo)，通過測定液態(tài)食品的折射率.可以鑒別食品的組成，確定食品的濃度，判斷食品的純凈程度及品質(zhì)。 蔗糖溶液的折射率隨濃度增大而升高。通過測定折射率可以確定糖液的濃度及飲料、糖水罐頭等食品的糖度，還可以測定以糖為主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。 各種油脂具有其一定的脂肪酸構(gòu)成，每種脂肪酸均有其特定的折射率。含碳原子數(shù)目相同時不飽和脂肪酸的折射率比飽和脂肪酸的折射率大得多；不飽和脂肪酸分子量越大，折射率也越大；酸度高的油脂折射率低。因此測定折射率可以鑒別油脂的組成和品質(zhì)。 正常情況下，某些液態(tài)食品的折射率有一定的范圍，如正常牛乳乳清的折射率在正1.34199～1.34275之間，當(dāng)這些液態(tài)食品因摻雜、濃度改變或品種改變等原因而引起食品的品質(zhì)發(fā)生了變化時，折射率常常會發(fā)生變化。所以測定折射率可以初步判斷某些食品是否正常。如牛乳摻水，其乳清折射率降低，故測定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量，判斷牛乳是否摻水。