怎样用光的折射定律计算光在两种物质中的传播速度?
用到光学中的菲涅尔公式(frenel).一般而言,光在两种介质界面发生反射和折射,其反射率和透过率与这两种介质的折射率性质(n1 n2)和入射角度(θ1)有关,与光的偏振状态也有一定的关系.
计算折射角度,即光波在第二种介质的波矢方向可由snell定律得出:
n1×sinθ1 = n2×sinθ2
计算反射率和透过率就要用到菲涅尔定律(frenel),以下讨论不考虑光能吸收的情况,例如金属,若要知道可自己去查比较深入的光学教科书:
1、自然光正入射情况(无偏振特性的光)
R=(n2-n1)^2/(n2+n1)^2
T = 1-R
此公式最常用,能估算大部分反射率、透过率问题.
2、偏振光θ1角度入射情况(脚标s代表光波振动方向垂直入射面的偏振光,脚标p代表光波振动方向位于入射面的偏振光)
Rs=[sin(θ1-θ2)/sin(θ1+θ2)]^2
Ts=n2*cosθ2*(2sinθ2cosθ1)^2/[n1*cosθ1*(sin(θ1+θ2))^2]
Rp=[tan(θ1-θ2)/tan(θ1+θ2)]^2
Tp=n2*cosθ2*(2sinθ2cosθ1)^2/[n1*cosθ1*(sin(θ1+θ2)cos(θ1-θ2))^2
能量守恒得到Rs+Ts=1 Rp+Tp=1
3、任意光波都可分解为S和P光的组合,由数学推导可得到比较精确的结果,不过实际处理时,首先考虑将光波近似为自然光或是偏振光(偏振光是偏振度很高的光),若为偏振光采用2估算,如果是自然光而且非正入射时候,需要组合得到
R=(Rs+Rp)/2
P=1-R
透光率T=It/I0,T是透射光强度(透过比色皿)与入射射光强度(还未过比色皿之前的光强度)之比。吸光度A=lg(1/T)=-lgT,A是透光率倒数的对数,即透光率的负对数,只有吸光度才与浓度呈正比。
几何光学
基于 (n为对应介质的折射率)由光的折射定律 近光轴折射近似公式 当一点光源在主光轴上 点时 如果 折射光线平行于主光轴 即 像距为无穷远 此时, 称为 第一焦点 该点到折射面的主光轴处距离 称为 第一焦距 同理定义 第二焦点 和 的大小 表征折射面的折射本领 解决方法为...
光的折射原理
,折射光线光速与入射光线不相同。折射原理是由于光在同种均匀介质中的传播路径是直线,但光从一种介质斜射入另一种介质时,它的传播路径会发生偏折;光的折射定律是,折射光线与入射光线在同一平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
折射定律是什么?
故折射定律又称斯涅耳定律.1637年,法国人R.笛卡儿在《折光学》一书中首次公布了具有现代形式正弦之比的规律.与光的反射定律一样,最初由实验确定的折射定律可根据费马原理、惠更斯原理或光的电磁理论证明之.上述光的折射定律只适用于由各向同性介质构成的静止界面.反射定律 reflection,law of 光在光滑界面...
光的折射
光的折射定律 1、折射光线和入射光线分居法线两侧 (法线居中) 2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。(三线一面) 3、当光线从空气斜射入其它介质时,角的性质:折射角小于入射角;(在空气中的角总是大的,注:不能在考试填空题中使用) 4、当光线从其他介质射入空气时,折射角...
入射角与折射角的大小关系
射入水中之后,光线像法线方向偏折,即:入射角大于反射角 由光线可逆可以推出:光从水中射向空气时,折射光将远离法线,这时:入射角小于折射角。由上述可推出:光线由一种介质射向另一种介质,发生折射时:高密度介质→低密度介质(水→空气):折射角大 低密度介质→高密度介质(空气→水):入射...
从光的折射反射定律可以抽象出费马原理,有没有其他物理定律可以抽象抽...
费马原理 光(广义地说,包括各种电磁波)沿着光程为极值的路径传播,又称极端光程律或光程最短定律。这是P.de费马于1657年首先提出的,称为费马原理。光程是折射率n和几何路程l的乘积,因此, 费马原理的一般表达式为 。∫ndL=极值 直线是两点间最短的线,如果光线从同一媒质的A点传播到B点,那么光线...
八年级物理第二章光的折射的应用及讲解
惊慌失措,发生危险. 把一块厚玻璃放在钢笔的前面,笔杆看起来好像"错位"了,这种现象也是光的折射引起的.定律 光的折射定律:光从空气斜射入水或其他介质中时,反射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光和入射光分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向...
《光的折射》说课稿
(1)知道什么是光的折射现象,知道折射中的入射点、入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角; (2)知道光的折射现象中,光路是可逆的; (3)已知入射光线,能根据光的折射现象的实验结论画出折射光线的大致方向; (4)能用光的折射规律解释生活中的一些现象、 2、过程与方法目标 (1)通过探究活动,感悟光的折射现象...
光的折射及反射定律(不要太通俗)
那就费马原理吧 光(广义地说,包括各种电磁波)沿着光程为极值的路径传播,又称极端光程律或光程最短定律。这是P.de费马于1657年首先提出的,称为费马原理。光程是折射率n和几何路程l的乘积,因此, 费马原理的一般表达式为 。∫ndL=极值 直线是两点间最短的线,如果光线从同一媒质的A点传播到B点,...
光的折射教案内容 大家一起来看看吧
演示实验:用激光笔斜射入装有水的透明水槽中,提示学生观察光线射入和射出的方向有什么不同。学生通过观察发现光线发生了偏折。教师总结出:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。7、【模块2】光的折射定律,提出问题(直接提问):光在发生折射时,遵循什么样的规律?
智冠怡美: 两种物质的折射率,该怎么求 光在真空中的相速度与光在介质中的相速度之比值. 折射率公式折射率与波长的关系 同一单色光在不同介质中传播,频率不变而波长不同.以λ表示光在真空中的波长,n表示介质的折射率,则光在介质中的波...
新城区19588543409: 光的相对折射率怎么使用? 计算相对折射率需要两种物质的绝对折射率吗? - ?
智冠怡美: 光的折射率是计算光线从空气中照射进另一种物质时发生的折射,可以计算折射的角度. 而相对折射率就是从一种物质照射进另一种物质时发生的折射,这两种物质都不是空气,就像光从水中照射进玻璃中,可以用相对折射率求出光的照射角度进而知道光的照射方向. 计算相对折射率可以用两种物质的绝对折射率相比得出相对折射率,一般老师要求记住几种物质的绝对折射率,例如玻璃、水等,而求出相对折射率.
新城区19588543409: 如果计算光的折射率,是从介质射向空气的,怎么计算 - ?
智冠怡美: 光的折射定律(斯涅尔定律):光入射到不同介质的界面上会发生反射和折射.其中入射光和折射光位于同一个平面上,并且与界面法线的夹角满足如下关系: n1sinθ1 = n2sinθ2 其中,n1和n2分别是两个介质的折射率,θ1和θ2分别是入射光(...
新城区19588543409: 光的折射定律公式物理 - ?
智冠怡美: 光的折射定律公式是:式中n12是比例的常数,称为第二介质对第一介质的相对折射率. 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. 光从一种介质射向...
新城区19588543409: 光的折射定律是什么 - ?
智冠怡美: 、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不...
新城区19588543409: 光的折射角和入射角的计算公式是什么? - ?
智冠怡美: 折射率n=sinA/sinB 例如:假设水对空气的折射率是1.32 ,从空气射入水中,入射角是30度,则设折射角为B ,就有1.32=sin30/sinB ,所以,B=arcsin(sin30/1.32)
新城区19588543409: 光折射的规律 - ?
智冠怡美: 光的折射规律:1、内容:当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线和法线在同一平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向...
新城区19588543409: 光在两种物质分界面上发生折射规律是:( ),( )和( )在同一平面内.和( )分居法线的两侧.当光线由空气射入水中时,它的折射角( )于入射线.若光线由水射入空气中时,它的折射角( )于入射角.?
智冠怡美: 光在两种物质分界面上发生折射规律是:(折射光线 )和(入射光线 )在同一平面内.(法线)和( 折射光线)分居法线的两侧.当光线由空气射入水中时,它的折射角( 小)于入射线.若光线由水射入空气中时,它的折射角(大于 )于入射角.10
新城区19588543409: 光从光密射向光疏时,怎样算折射率? - ?
智冠怡美: 光的出射角度的正弦值除以入射角度的正弦值.你记住,不管从哪儿射向哪,算光密介质的折射率就用大角度的正弦值除以小角度的正弦值.算光疏介质的折射率就用小角度的正弦值除以大角度的正弦值.(这里的光疏与光密是两种介质相对而言)
新城区19588543409: 物理 光在两种透明物质的分界面上发生折射的规律是( ),( )和( )在同一平面上. 求 - ?
智冠怡美: 折射,入射光线和折射光线.