
【化】 Snell law
this
【化】 geepound
ear; erbium
【医】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
law
【化】 law
【医】 law
斯涅耳定律(Snell's Law),又称折射定律,是描述光在两种不同介质交界处发生折射时入射角与折射角关系的核心光学定律。其数学表达式为:
$n_1 sintheta_1 = n_2 sintheta_2$
其中:
折射方向预测
当光从折射率较小的介质(如空气 $n approx 1$)进入折射率较大的介质(如水 $n approx 1.33$)时,折射角 $theta_2$ 小于入射角 $theta_1$,光线向法线方向偏折;反之则远离法线。这一原理是透镜成像、光纤通信的基础。
全反射临界角计算
当光从高折射率介质射向低折射率介质时,若入射角大于临界角 $theta_c$(满足 $sintheta_c = n_2/n_1$),则发生全反射。此现象应用于内窥镜与光纤的信号传输: $$ theta_c = arcsinleft(frac{n_2}{n_1}right) $$
波动光学统一性
斯涅耳定律可从惠更斯原理或费马原理推导,体现了光传播的时空最小作用量原理,与麦克斯韦电磁理论一致。
该定律由荷兰数学家威理博·斯涅耳(Willebrord Snellius)于1621年通过实验发现,后由笛卡尔在1637年首次公开发表。尽管伊本·沙尔(Ibn Sahl)在984年已描述类似规律,斯涅耳的独立工作奠定了现代几何光学基础。
来源参考:
斯涅耳定律(Snell's Law),又称折射定律,描述了光在两种不同介质之间传播时方向变化的规律。其核心是入射角、折射角与介质折射率之间的数学关系,具体内容如下:
当光从一种介质(折射率(n_1))进入另一种介质(折射率(n_2))时,满足: $$ n_1 sintheta_1 = n_2 sintheta_2 $$ 其中:
折射率((n)):
方向变化规律:
该定律由荷兰数学家威理博·斯涅耳(Willebrord Snellius)于1621年提出,后由笛卡尔完善公式表达,成为几何光学的基石之一。
如需进一步了解推导过程或具体案例,可结合实验演示或光学教材深入学习。
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