折射角的计算常不是三角函数不会算,而是角度量错了参考线。先画界面与法线,再标介质和角度,公式才有明确对象。
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角度相对法线定义
设光从折射率1.0的介质进入折射率1.5的玻璃,入射角为相对法线30°。用n1 sinθ1=n2 sinθ2,得到sinθ2=1/3,折射角约19.5°。
折射光更靠近法线,与进入较高折射率介质的定性判断一致。如果把相对界面60°误作入射角,会得到另一组错误结果。
比较角度前检查传播方向
反向传播时,介质顺序与角度角色交换,不能保留原标签却只调换折射率。若条件涉及全反射,还需检查是否从高折射率到低折射率传播。
画出光线箭头,有助于确定哪个角是入射角,而不是仅凭它在纸上的左边或右边判断。
频率与波长分开解释
对静止界面和同一稳定光源,透射光频率不因进入另一介质而改变;传播速度变化,对应波长变化。不能由速度较低直接断言频率较低。
这是原创基础光学练习,不是官方BPhO试题。实际材料折射率可能随波长变化,本文只使用给定近似数据,解释时保留模型条件。
延伸阅读:BPhO电路题怎么判断灯泡亮度?开关闭合前后的电流与功率训练。
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