什麼是折射率?
折射率(refractive index)以符號 n 表示,是一個沒有單位的數值,用來描述光在某種介質中傳播的速度相對於在真空中速度的快慢。它的定義為真空中光速(c ≈ 299,792,458 m/s)除以介質中光速(v)的比值。由於光進入物質後一定會減速,因此 n 永遠大於或等於 1。常見數值包括:空氣約 1.0003、水約 1.33、一般玻璃則約為 1.5。
如何使用本計算機
請輸入光在介質中的傳播速度(單位為公尺/秒),以及光在真空中的速度。真空光速預設為 299,792,458 m/s,但若您想使用較概略的數值(例如 3 × 10^8),也可以自行修改。計算機會以 c 除以 v,立即回傳折射率結果。
公式解析
核心公式為
n = ((c) ÷ (v))
其中 c 是光在真空中的通用速度,v 則是光在材料內(較慢的)相速度。折射率越高,代表光減速越多,在介面上偏折的角度也越大,這正是司乃耳定律(Snell's law,又稱折射定律)所描述的現象。
範例計算
假設光在某介質中以 v = 225,000,000 m/s 傳播,而真空光速為 c = 299,792,458 m/s。則
n = ((299,792,458) ÷ (225,000,000)) ≈ 1.3324
這個數值接近水的折射率,表示該材料對光的偏折與減速效果與水相當接近。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
折射率有可能小於 1 嗎?
對於某些材料中的相速度(例如 X 射線在特定介質中),折射率可能略小於 1;但對於可見光在一般材料中而言,折射率永遠 \(\geq 1\)。
折射率是固定不變的嗎?
並非如此——它會隨光的波長略有變化,這種現象稱為色散(dispersion),也正是稜鏡能把白光分解成各種顏色的原因。
我應該使用什麼單位?
兩個速度請使用相同單位(通常為 m/s)。由於 \(n\) 是一個比值,單位會互相抵消,因此結果不帶任何單位。