原理概念
折射定理由法国物理家斯涅尔发觉光的折射定律实验视频,是在光的折射现象中,确定折射光线方向的定理。当光由第一媒质(折射率为n1)射入第二媒质(折射率n2)时,在平滑界面上,部份光由第一媒质步入第二媒质后即发生折射。
实验强调:
(1)折射光线坐落入射光线和界面法线所决定的平面内;
(2)折射线和入射线分别在法线的一侧;
(3)入射角i的余弦和折射角i′的余弦的比值,对折射率一定的两种媒质来说是一个常数。
光从光速大的介质步入光速小的介质中时,折射角大于入射角;从光速小的介质步入光速大的介质中时,折射角小于入射角。
适用范围
此定理是几何光学的基本实验定理。它适用于均匀的各向同性的媒质。拿来控制光路和拿来成象的各类光学仪器,其光路结构原理主要是依据光的折射和反射定理。此定理也可依照光的波动概念导入,所以它也可应用于无线电波和声波等的折射现象。
光的折射定理只适用于由各向同性介质构成的静止界面。
详尽内容
折射定理统称为斯涅尔定理(Snell'sLaw)。
光线通过两介质的界面折射时,确定入射光线与折射光线传播方向间关系的定理,几何光学基本定理之一。,入射光线与通过入射点的界面法线所构成的平面称为入射面,入射光线和折射光线与法线的倾角分别名为入射角和折射角,以θ1和θ2表示。
折射定理叙述为:①折射光线在入射面内。②入射角和折射角的余弦之比为一常数,用n21表示,即
式中n21称为第二介质对第一介质的相对折射率。
或是
相关解释
用费马原理解释
费马原理又称为“最短时间原理”[1]:光线传播的路径是需时最少的路径。费马原理更正确的版本应是“平稳时间原理”。对于个别状况,光线传播的路径所需的时间可能不是最小值,而是最大值,或甚至是拐值。比如,对于平面镜,任意两点的反射路径光程是最小值;对于半椭圆形穿衣镜,其两个焦点的光线反射路径不是唯一的,光程都一样,是最大值,也是最小值;对于半方形穿衣镜,其两个端点Q、P的反射路径光程是最大值;对于由四分之一方形镜与平面镜组合而成的穿衣镜,同样这两个点Q、P的反射路径的光程是拐值。
假定,介质1、介质2的折射率分别为n1、n2,光线从介质1在点O传播步入介质2光的折射定律实验视频,θ1为入射角,θ2为折射角。