入射角(angle of incidence)和折射角(angle of refraction)的区别
入射角和折射角之间的关键区别在于波在介质界面上形成的两个角的顺序。
折射是波的一种特性。对于不同的介质,波可以有不同的速度。介质边界上速度的变化使波折射。为了简单起见,本文特别关注光线。
入射角和折射角的定义
入射角是界面法线与入射光线之间的夹角。
折射角定义为界面法线与折射光线之间的角度。角度可以用任何单位来测量,但这里使用度。让我们先来看看折射定律。
- 入射光、折射光和界面法线在同一平面上。
- 界面入射角(i)与折射角(r)的正弦值保持恒定关系。这个常数称为第二介质相对于第一介质的折射率。
Keep in mind the property of the reversibility of light. If we simply reverse the direction of the light ray by c***idering the present end as the start and the present start as the end, the light ray will trace the same path.
入射角和折射角的形成
入射光和折射光的区别取决于光线是到达界面还是离开界面。把光线想象成光子流。粒子流撞击界面时与法线成一定角度,然后下沉到另一种介质中,与法线形成不同的角度。
入射角可以手动改变,因为它与介质无关。但是折射角是由介质的折射率决定的。折射率之间的差异越大,角度之间的差异就越大。
入射角和折射角相对于界面的位置
如果光线从介质1到介质2,入射角在介质1,折射角在介质2,介质交换时,反之亦然。
Both of the angles are made with the normal at the interface of mediums. Depending on the relative refractive index, the refracted light ray may make an angle greater than or less than that of incident light ray.
入射角和折射角的值
从稀薄到致密的介质折射
0到90度之间的任何值都可以指定为入射角,但是如果光线来自较稀有的介质,则折射光线不能取任何值。在入射角的整个范围内,折射角达到一个最大值,与下面描述的临界角完全相同。
从密度更高的介质折射到稀薄的介质
对于光线来自密度较高的介质的情况,上述方法无效。当我们逐渐增大入射角时,我们会看到折射角也会迅速增加,直到入射角达到某个值为止。在入射光线的这个临界角(c)处,折射光线达到其最大值90度(折射光线沿着界面传播)并消失一段时间。如果我们试图进一步增大入射角,我们会看到在密度更大的介质中突然出现一条反射光线,根据反射定律形成相同的角度。此时的入射角称为临界角,不再有折射。
总而言之,我们可以看到,尽管分类不同,这两种现象都只是光的可逆性的结果。