光的折射定律
光的折射定律是几何光学的基本定律之一。是在光的折射过程中,确定折射光线与入射光线之间关系的定律。1621年由斯涅耳提出。
光的折射定律:
光从一种介质射向另一种介质的平滑界面时,一部分光被界面反射,另一部分光透过界面在另一种介质中折射,折射光线服从折射定律:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,
折射定律的适用范围:
1、折射光线与入射光线和法线在同一平面内。
2、折射光线与入射光线分居法线两侧。
3、当光从光疏介质斜射入光密介质中时,折射角小于入射角。
4、当光从光密介质中斜射入光疏介质时,折射角大于入射角。
5、当入射角增大时,折射角也随着增大。
6、当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
折射定律原理概念:
折射定律由荷兰数学家斯涅尔发现,是在光的折射现象中,确定折射光线方向的定律。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,部分光由第一媒质进入第二媒质后即发生折射。
实验指出:
1、折射光线位于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两侧;
3、入射角i的正弦和折射角i′的正弦的比值,对折射率一定的两种媒质来说是一个常数。
折射的应用:
1、人们利用折射原理发明了透镜透镜有凸透镜和凹透镜,细分又有双凸、平凸、凹凸、双凹、平凹、凸凹六种。
2、中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜,中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜,凸透镜具有会聚光线的作用,所以也叫“会聚透镜”、“正透镜”(可用于近视与老花镜),凹透镜具有发散光线的作用,所以也叫“发散透镜”、“负透镜”(可用于近视眼镜)。
3、透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。
如,放大镜、望远镜、显微镜等
4、人们还将用光的全反射原理应用在了现代通讯,发明了光纤,光纤上载的不是电信号,而是光信号,这样使得信号传输距离比在电缆上增加许多,节省了成本,扩大了带宽。光纤分为两层,内层与外层密度不一样,为形成全反射创造条件;这样,当光以一定角度入射时,根据全反射原理,可产生全反射,于是,光在光纤中前进所消耗的能量非常小,所以,光信号在光纤中经过很长一段距离才需要用一个中继器加强强度。