- 光的入射角與折射
光的入射角與折射有以下幾個(gè):
1. 入射角:光在介質(zhì)中傳播時(shí),從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì),入射光線與介面之間的夾角稱為入射角。入射角是入射光線與入射表面法線的夾角。在光學(xué)中,入射角是入射光線與介面垂直的線與折射線的夾角。
2. 折射角:折射光線與法線的夾角,叫作折射角。
需要注意的是,光的折射遵循折射定律,折射光線與法線仍然位于法線的兩側(cè)。同時(shí),入射角和折射角的大小取決于光的入射頻率、介質(zhì)性質(zhì)和光從哪一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)。
相關(guān)例題:
題目:
在游泳池中,小明看到一個(gè)氣泡在水中以勻速直線運(yùn)動(dòng)。假設(shè)氣泡的直徑為d,水的折射率為n。求氣泡在水中運(yùn)動(dòng)的速度v。
解答:
根據(jù)折射定律,光在水中的折射角與入射角相等,即折射率n等于入射角i的正弦除以折射角r的正弦。因此,我們可以根據(jù)氣泡的運(yùn)動(dòng)軌跡來求解入射角i。
n = sin(i)/sin(r)
其中,r為氣泡的運(yùn)動(dòng)軌跡與水平方向的夾角,i為入射角。由于氣泡的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線,所以r等于入射角i。
v = d/t
v = sin(i) d / sin(i)
將折射定律中的方程代入上式,得到:
v = sin(i) d / sin(i) / sin(r) = sin(i) d / sin(i) n
由于氣泡的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線,所以入射角i等于折射角r。因此,最終的解為:
v = d n / 2 = d sin(i) / cos(i) = v_bubble / v_water
其中v_bubble為氣泡在水中的運(yùn)動(dòng)速度,v_water為水的運(yùn)動(dòng)速度。這個(gè)解表明氣泡在水中運(yùn)動(dòng)的速度與水的折射率成正比。
希望這個(gè)例子能夠幫助你理解光的入射角與折射的關(guān)系。
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