- 光的折射公式推理
光的折射公式推理有以下几种:
1. 斯涅尔折射定律:光从真空进入某种介质,在界面上发生折射,入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数,即sin i/sin r = c。其中,i为入射角,r为折射角,c为介质的折射率。
2. 反射定律:光在两种介质的界面上发生反射,反射角等于入射角,且反射光线与入射光线、法线在同一平面内。
3. 全反射定律:当光线从光密介质射向光疏介质,当入射角大于或等于临界角时,光线全部被反射回原介质的现象。
4. 菲涅耳公式:在波动光学中,菲涅耳公式用于计算反射光的强度和透射光的强度。
此外,还有费马原理、反射成像原理等可以用于光的折射公式推理。
相关例题:
题目:
一束光线从空气进入水中,入射角为30度,求折射角的大小。
推理过程:
1. 根据斯涅尔折射定律,光线的折射角与入射角之间的关系为:折射角 = 入射角 - 折射率 × 空气中的光速 / 水中的光速。
2. 在这个例子中,空气中的光速可以看作无穷大,因此折射角的大小可以表示为:折射角 = 入射角 - 折射率 × 空气中的光速 / 水中的光速 = 入射角 - 空气中的光速 / 水中的光速 × 水的折射率。
3. 对于水来说,其折射率为1.33,因此上述公式可以简化为:折射角 = 入射角 - 1.33 × 空气中的光速 / 水中的光速。
4. 根据入射角的已知值(30度),我们可以求出折射角的大小。
解:
根据上述公式,入射角为30度时,折射角的大小为:
折射角 = 30度 - 空气中的光速 / 水中的光速 × 水的折射率 = 30度 - 3.0e+18 / (2.99e+8) × 1.33 = 23度
因此,光线在水中折射后的角度为23度。
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