柯西等式

柯西等式是光在特定透明材質下，其折射率和波長之間的經驗關係，得名自1836年定義此等式的數學家奧古斯丁·路易·柯西。

等式

柯西等式最通用的形式為

$n(\lambda )=B+{\frac {C}{\lambda ^{2}}}+{\frac {D}{\lambda ^{4}}}+\cdots ,$

其中n為折射率，λ為波長，B, C, D等為系數，針對特定材料，會調整系數使計算的折射率和量測結果相近。系數一般會以λ為真空下的波長，單位為微米。

一般而言，柯西等式用到以下二項，已有一定的精準度：

$n(\lambda )=B+{\frac {C}{\lambda ^{2}}},$

其中系數B及C是專門針對此公式下的系數。

以下是一些材料的系數：

材料	B	C (μm2)
石英玻璃	1.4580	0.00354
硼矽酸鹽玻璃 BK7	1.5046	0.00420
硬質冕玻璃 K5	1.5220	0.00459
鋇冕玻璃 BaK4	1.5690	0.00531
鋇火石玻璃 BaF10	1.6700	0.00743
重火石玻璃 SF10	1.7280	0.01342

柯西等式所使用光和物質之間關係的理論後來發現有誤。等式只適用在可見光的正常光的色散。柯西等式在紅外線區不準，無法表示反常色散（anomalous dispersion）的情形，但柯西等式在數學上非常簡單，因此適用於一些特定的應用。

Sellmeier等式是由柯西等式再進一步推展所得的等式，可以處理反常色散，在紫外線區、可見光區、紅外線區都可以準確的計算折射率。

參考資料

• F.A. Jenkins and H.E. White, Fundamentals of Optics, 4th ed., McGraw-Hill, Inc. (1981).

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