《光学》- 七

qjtrade2012 · 发表于 2012-9-29 16:15:42

【光密与光疏媒质】折射率较大的媒质（光在其中速度较小）与折射率较小的媒质（光在其中速度较大）相比较，前者称“光密媒质”，后者称“光疏媒质”。如水对空气为光密，空气对水为光疏。光从光疏媒质进入光密媒质时，要向接近法线方向折射，即折射角小于入射角；光从光密媒质进入光疏媒质时，要离开法线折射，即折射角大于入射角。

【折射定律的解释】折射定律的解释，是利用原始形态的惠更斯原理。这种形式的惠更斯原理，实质上是几何光学的原理，并且严格地说，只有在几何光学适用的条件下，也即在光波的波长和波阵面的线度相比为无穷小时，才能够加以应用。在这些条件下，它使我们能够导出几何光学的折射定律。假设以v1表示第一种媒质中的光波速度，以v2表示第二种媒质中的波速。设i是波阵面的法线OC与折射媒质表面的法线OD之间的夹角，见图4－4。设在时刻t=0，波阵面的C点到达媒质表面时，和点O重合，则在波阵面从A′点到达第二种媒质（点B）所需的时间为τ，次波便从作为中心的点O出发，传播到某一个距离Of。以点O1，O2等为中心的各个次波，到指定时刻都传播到相应的距离，在第二种媒质中给出许多元球面波f1、f2……。按照惠更斯原理，诸元波的包络面，即平面Bf2f1f，指出波阵面的实在位置。显然

将数值A′B=v1τ和Of=v2τ代入式中，得到：
v1τsinr=v2τsini

由此看到，惠更斯的理论解释了折射定律，并且很容易使折射率的数值和傅科在150多年以后所做的实验结果相符。应当注意，在折射现象中，光经过两种媒质，所以折射率与两种媒质有关，当光由媒质Ⅰ射入媒质Ⅱ，这个折射率是指媒质Ⅱ对媒质Ⅰ的相对折射率。

【全反射】光由光密（即光在其中传播速度较小的）媒质射到光疏（即光在其中传播速度较大的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。光由光密媒质进入光疏媒质时，要离开法线折射，如图4－5所示。当入射角θ增加到某种情形（图中的e射线）时，折射线延表面进行，即折射角为90°，该入射角θc称为临界角。若入射角大于临界角，则无折射，全部光线均反回光密媒质（如图f、g射线），此现象称为全反射。当光线由光疏媒质射到光密媒质时，因为光线靠近法线而折射，故这时不会发生全反射。

【临界角】光从光密媒质射到光疏媒质的界面时，折射角大于入射角。当折射角为90°时，折射光线沿媒质界面进行，这时的入射角称为“临界角”。当入射角大于临界角时，折射定律就无法适用了，而只会发生全反射现象。光由水进入空气的临界角约为48.5°，从玻璃进入空气的临界角，随玻璃的成分不同而异，约在30°～42°之间。利用光的折射定律可以求出其临界角。应注意，这时光是由光密媒质射向光疏媒质。

[分享] 《光学》- 七

相关帖子

发表回复

浏览过的版块


热搜: 防雾膜棒料红外反射膜光电二极管镀膜机反射膜光谱仪光电探头真空镀银滤光片光器件应用光学 zemax激光远心镜头 sio2 增透膜离子源栅网 zemax 论文高反膜半反半透膜