
【化】 Snell law
this
【化】 geepound
ear; erbium
【醫】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
law
【化】 law
【醫】 law
斯涅耳定律(Snell's Law),又稱折射定律,是描述光在兩種不同介質交界處發生折射時入射角與折射角關系的核心光學定律。其數學表達式為:
$n_1 sintheta_1 = n_2 sintheta_2$
其中:
折射方向預測
當光從折射率較小的介質(如空氣 $n approx 1$)進入折射率較大的介質(如水 $n approx 1.33$)時,折射角 $theta_2$ 小于入射角 $theta_1$,光線向法線方向偏折;反之則遠離法線。這一原理是透鏡成像、光纖通信的基礎。
全反射臨界角計算
當光從高折射率介質射向低折射率介質時,若入射角大于臨界角 $theta_c$(滿足 $sintheta_c = n_2/n_1$),則發生全反射。此現象應用于内窺鏡與光纖的信號傳輸: $$ theta_c = arcsinleft(frac{n_2}{n_1}right) $$
波動光學統一性
斯涅耳定律可從惠更斯原理或費馬原理推導,體現了光傳播的時空最小作用量原理,與麥克斯韋電磁理論一緻。
該定律由荷蘭數學家威理博·斯涅耳(Willebrord Snellius)于1621年通過實驗發現,後由笛卡爾在1637年首次公開發表。盡管伊本·沙爾(Ibn Sahl)在984年已描述類似規律,斯涅耳的獨立工作奠定了現代幾何光學基礎。
來源參考:
斯涅耳定律(Snell's Law),又稱折射定律,描述了光在兩種不同介質之間傳播時方向變化的規律。其核心是入射角、折射角與介質折射率之間的數學關系,具體内容如下:
當光從一種介質(折射率(n_1))進入另一種介質(折射率(n_2))時,滿足: $$ n_1 sintheta_1 = n_2 sintheta_2 $$ 其中:
折射率((n)):
方向變化規律:
該定律由荷蘭數學家威理博·斯涅耳(Willebrord Snellius)于1621年提出,後由笛卡爾完善公式表達,成為幾何光學的基石之一。
如需進一步了解推導過程或具體案例,可結合實驗演示或光學教材深入學習。
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