stringtranslate.com

Уравнение Коши

Коэффициент преломления против длины волны для стекла BK7 . Красные крестики показывают измеренные значения. В видимой области (красная штриховка) уравнение Коши (синяя линия) хорошо согласуется с измеренными коэффициентами преломления и графиком Селлмейера (зеленая пунктирная линия). Оно отклоняется в ультрафиолетовой и инфракрасной областях.

В оптике уравнение пропускания Коши представляет собой эмпирическую зависимость между показателем преломления и длиной волны света для конкретного прозрачного материала. Оно названо в честь математика Огюстена-Луи Коши , который первоначально определил его в 1830 году в своей статье «Преломление и отражение света». [1]

Уравнение

Наиболее общая форма уравнения Коши:

где n — показатель преломления, λ — длина волны, A , B , C и т. д. — коэффициенты , которые можно определить для материала, подгоняя уравнение к измеренным показателям преломления при известных длинах волн. Коэффициенты обычно указываются для λ как длина волны в вакууме в микрометрах .

Обычно достаточно использовать двучленную форму уравнения:

где коэффициенты А и В определяются специально для этой формы уравнения.

Ниже представлена ​​таблица коэффициентов для распространенных оптических материалов:

Теория взаимодействия света и материи, на которой Коши основал это уравнение, позднее оказалась неверной. В частности, уравнение справедливо только для областей нормальной дисперсии в видимой области длин волн. В инфракрасной области уравнение становится неточным и не может представлять области аномальной дисперсии. Несмотря на это, его математическая простота делает его полезным в некоторых приложениях.

Уравнение Селлмейера является более поздним развитием работы Коши, которое обрабатывает области с аномальной дисперсией и более точно моделирует показатель преломления материала в ультрафиолетовом , видимом и инфракрасном спектрах.

Зависимость влажности воздуха

Двухчленное уравнение Коши для воздуха, расширенное Лоренцем с учетом влажности, выглядит следующим образом: [2]

где p — давление воздуха в миллибарах, T — температура в кельвинах, а vдавление паров воды в миллибарах.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Коши, Огюстен-Луи. «Сюр-ла-преломление и отражение света». Bulletin de Ferussae, том XIV, с. 6-10 (1831 г.) Оригинал на французском языке . Проверено 28 апреля 2024 г.
  2. ^ Трэгер, Скотт. «Атмосфера Земли: зрение, фон, поглощение и рассеяние» (PDF) . SC Trager . Получено 31 мая 2022 г. .