入射角(angle of incidence)和折射角(angle of refraction)的區別
入射角和折射角之間的關鍵區別在於波在介質界面上形成的兩個角的順序。
折射是波的一種特性。對於不同的介質,波可以有不同的速度。介質邊界上速度的變化使波折射。為了簡單起見,本文特別關注光線。
入射角和折射角的定義
入射角是界面法線與入射光線之間的夾角。
折射角定義為界面法線與折射光線之間的角度。角度可以用任何單位來測量,但這裡使用度。讓我們先來看看折射定律。
- 入射光、折射光和界面法線在同一平面上。
- 界面入射角(i)與折射角(r)的正弦值保持恆定關係。這個常數稱為第二介質相對於第一介質的折射率。
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
入射光和折射光的區別取決於光線是到達界面還是離開界面。把光線想象成光子流。粒子流撞擊界面時與法線成一定角度,然後下沉到另一種介質中,與法線形成不同的角度。
入射角可以手動改變,因為它與介質無關。但是折射角是由介質的折射率決定的。折射率之間的差異越大,角度之間的差異就越大。
入射角和折射角相對於界面的位置
如果光線從介質1到介質2,入射角在介質1,折射角在介質2,介質交換時,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
從稀薄到緻密的介質折射
0到90度之間的任何值都可以指定為入射角,但是如果光線來自較稀有的介質,則折射光線不能取任何值。在入射角的整個範圍內,折射角達到一個最大值,與下面描述的臨界角完全相同。
從密度更高的介質折射到稀薄的介質
對於光線來自密度較高的介質的情況,上述方法無效。當我們逐漸增大入射角時,我們會看到折射角也會迅速增加,直到入射角達到某個值為止。在入射光線的這個臨界角(c)處,折射光線達到其最大值90度(折射光線沿著界面傳播)並消失一段時間。如果我們試圖進一步增大入射角,我們會看到在密度更大的介質中突然出現一條反射光線,根據反射定律形成相同的角度。此時的入射角稱為臨界角,不再有折射。
總而言之,我們可以看到,儘管分類不同,這兩種現象都只是光的可逆性的結果。