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折射定律
refraction,law of
光線透過兩介質的介面折射時,確定入射光線與折射光線傳播方向間關係的定律,幾何光學基本定律之一。入射光線與透過入射點的介面法線所構成的平面稱為入射面,入射光線和折射光線與法線的夾角分別稱為入射角和折射角,以θi和θt表示。折射定律為:①折射光線在入射面內。②入射角和折射角的正弦之比為一常數,用n21表示,
式中n21稱為第二介質對第一介質的相對摺射率。
最早定量研究折射現象的是公元2世紀希臘人C.托勒密,他測定了光從空氣向水中折射時入射角與折射角的對應關係,雖然實驗結果並不精確,但他是第一個透過實驗定量研究折射規律的人。1621年,荷蘭數學家W.斯涅耳透過實驗精確確定了入射角與折射角的餘割之比為一常數的規律,即
故折射定律又稱斯涅耳定律。1637年,法華人R.笛卡兒在《折光學》一書中首次公佈了具有現代形式正弦之比的規律。與光的反射定律一樣,最初由實驗確定的折射定律可根據費馬原理、惠更斯原理或光的電磁理論證明之。
上述光的折射定律只適用於由各向同性介質構成的靜止介面。
反射定律
reflection,law of
光在光滑介面上反射時確定反射光線與入射光線傳播方間關係的定律。幾何光學的基本定律之一。如圖,入射光線IO與介面在入射點O的法線ON所構成的平面稱入射面,入射光線IO與反射光線OR的傳播方向可分別用它們與法線ON的夾角θi和θr表示。通常把θi和θr分別稱為入射角和反射角。反射定律為:①反射光線與入射光線同在入射面內。②反射角等於入射角,即θi=θr。上述反射定律只適用於各向同性介質的介面,且只解決光線的傳播方向問題而不涉及反射時的能量分配問題。光的反射與力學中彈性小球在光滑桌面上的反彈十分相似,I.牛頓曾根據光的微粒說(見光的二象性)證明過反射定律。
光的反射定律最初是從實驗得出,根據費馬原理可證明,也可從光的波動觀點出發藉助於惠更斯原理(見惠更斯-菲涅耳原理)從幾何上加以證明,或從電磁場的邊界條件出發從理論上證明。
回覆列表
光的反射定律:入射角與反射角相等入射光線與反射光分居法線兩側入射光線、反射光線、法線在同一平面上 光的折射,入射角>折射角 (從空氣射入其他物質時)入射角<折射角 (從其他物質射入空氣時)