什么是斯內爾定律(Snell's Law)？

在物理學中，斯內爾定律給出了描述光從一種介質傳播到另一種介質時是如何折射的方程。利用斯內爾定律方程，可以確定光彎曲的角度大小，從而確定折射角、光的初始角和兩種材料的折射率必須知道。當波從一種介質移動到另一...

在物理學中，斯內爾定律給出了描述光從一種介質傳播到另一種介質時是如何折射的方程。利用斯內爾定律方程，可以確定光彎曲的角度大小，從而確定折射角、光的初始角和兩種材料的折射率必須知道。當波從一種介質移動到另一種介質（例如從空氣到水）時，科學家拿著燒杯，它們彎曲或改變方向。這種現象稱為折射。彎曲發生的原因是波在不同的材料中以不同的速度傳播。光是波在不同介質中傳播時折射的一個例子。光線的初始角和彎曲角是根據與法線。法線是一條垂直或成直角的直線，光線進入介質的表面。入射角是指光線與表面法線的夾角。折射角是指光線在新介質中向或偏離法線折射的角度。例如，一束光線穿過折射率為X的材料，進入另一種折射率為Y的材料。入射角為X，折射角為Y。使用給定的變量，Snell~s定律將寫成：X*sine（X）=Y*sine（Y）。要求出折射角，方程可以重寫為sine（y）=X*sine（X）/y或y=arcsin（X*sine（X）/y）。光在其中傳播的介質的密度將決定光的速度。如果光線移動到密度更高的介質中，它將減速，所以光線會向法線彎曲，向法線彎曲會使折射角小于入射角如果光線進入密度較低的介質，它會加速，使它偏離法線，折射角會大于入射角。例如，如果一束光線從空氣傳播到水，以30度的角度進入水中，我們可以用斯內爾定律來計算光的彎曲程度，或者y。空氣的折射率是1，對于水，它是1.33。使用前面給出的方程，y=反正角（1*正弦（30）/1.33）。正弦（30）=0.5，所以y=弧sin（0.5/1.33）=22.1。因此，以30度角進入水中的光的折射角為22.1度。

發表于 2020-09-17 19:32
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分類：科學教育

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