INTERACTIVE OPTICS / 互動光學

光的折射與反射.

讓一束光穿過兩種介質的交界,親手找出光路改變的規律。

PHYSICS01光的行進

即時光路模擬

折射中
光從上方空氣以 42 度入射下方水面,同時產生反射與折射。可拖曳橘色光源改變入射角。 法線 空氣 n = 1.00 水 n = 1.33 介面 42° 42° 30° 入射光 反射光 折射光

拖曳橘色光源,觀察反射光與折射光如何移動。

入射反射折射

02 / SNELL'S LAW

斯乃耳定律

n₁ sin θᵢ = n₂ sin θₜ

1 × sin 42°=1.33 × sin 30.2°

空氣 → 水;折射角顯示至小數一位。

入射角 θi42°
反射角 θr42°
折射角 θt30.2°

03 / LIGHT INTENSITY

光的強度分配

一部分光被反射,其餘進入另一種介質。

入射光100%
反射光 —折射光 —

百分比以未偏振光通過平滑、不吸收光的介面估算;光線粗細輔助表示強弱,請以百分比為準。

斯乃耳定律與光路規律

先看角度

入射角、反射角、折射角都從垂直介面的「法線」量起。反射角永遠等於入射角。

再看折射方向

進入折射率較大的介質時,光線偏向法線;進入折射率較小的介質時,光線偏離法線。

斯乃耳定律

n1 sin θi = n2 sin θt

折射率 n 描述光在介質中傳播速度的變化。從較大折射率射向較小折射率且入射角超過臨界角時,沒有折射光線,稱為全反射。