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斯涅尔折射定律
由入射角与两介质折射率算折射角,判断是否发生全反射。
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斯涅尔折射定律按两种介质的折射率与入射角计算折射角,并判断是否发生全反射。光学现象的基础计算。入射角超过临界角时会发生全反射,光纤通信正是靠这个原理传输信号。
使用步骤
- 输入两种介质的折射率
- 输入入射角
- 查看折射角
- 查看是否发生全反射
使用场景
- 光学作业与实验
- 理解光纤的工作原理
- 解释水中物体看起来变浅的现象
- 镜头与棱镜的设计计算
小贴士
- 光从光密介质进入光疏介质时,入射角超过临界角就会发生全反射,光纤通信正是靠这个原理传输信号。
- 水的折射率约 1.33,这使得水中的物体看起来比实际位置更浅,也是插入水中的筷子看起来折断的原因。
- 折射率随波长变化,这就是色散——白光通过棱镜分解成彩虹的物理原因。
常见问题
什么是全反射?
光从折射率高的介质射向折射率低的介质时,入射角超过临界角后不再有折射光,全部被反射回来。光纤、内窥镜、以及钻石的璀璨光泽都依赖这个现象。
为什么水中的东西看起来更浅?
因为光从水进入空气时发生折射,人眼沿着折射后的光线方向逆推,感知到的位置比实际浅。这也是为什么在岸上估计水深总是偏浅,游泳时要格外注意。
为什么棱镜能分出彩虹?
因为不同波长的光在同一介质中的折射率略有不同,紫光偏折得比红光多。这个现象叫色散,彩虹的形成原理与之相同,只是介质换成了空中的水滴。
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