材料折射率与相关性能的研究

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折射率是一个重要的物理参数,它反映了物质的光学基本性质。物质的折射率不仅与光线的波长、物质结构、密度等有关,并且随外界温度、压力等条件改变而变化。在外界条件一定的情况下,掌握物质折射率及其变化,则可以了解物质的光学性能、纯度、浓度、色散等性质。   本文以一个由电子云导体模型理论推导而来的光学介质材料折射率的计算关系式n=1+∑ρⅢDⅢ为基础,对混合溶液(均质光学介质)的折射行为进行了研究。研究中对所选溶液(含二元溶液、三元溶液和四元溶液)的浓度、密度和折射率数值进行查取、测定,确定了各混合溶液体系中各组元的折射参数DM值,利用关系式n=1+∑ρⅢDⅢ计算了混合溶液各个浓度点的折射率,与实验测得折射率进行了比较,二者符合得很好,从而在研究所涉及到的混合溶液中初步证明了关系式n=1+∑ρⅢDⅢ的正确性。   对混合溶液折射参数DM值的研究发现,相同组元在不同溶液环境中的DM值变化不大,为组元本身的一个特征值;在相同的二元溶液体系中,组元的DM值在一定浓度区间内不变化。在近似的条件下,可以将组元的折射参数DM值作为定位应用到折射率的计算中。   对不同浓度的同种混合溶液的折射率和热效应进行测定分析中,发现溶液组元的DM值变化以及折射率变化与溶解热效应有着定性的关系,同步地反映着这一过程中所发生的不同原子的电子云的相互作用。   本文在对物质反射率计算的研究中发现,在进行物质反射率计算时,不仅金属等电介质材料需要考虑能量吸收的情况,对于完全符合菲涅耳公式应用条件的纯水等电绝缘材料同样需要对公式进行修正后再进行计算,消光系数的引入是一个很好的解决方法。
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