光的衍射公式大全(聊一聊光的折射)

关于光的折射和反射的原因,有一个著名的惠更斯原理它是利用传播介质的改变是导致波发生折射和反射的重要原因,下面我们就来说一说关于光的衍射公式大全?我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!

光的衍射公式大全(聊一聊光的折射)

光的衍射公式大全

关于光的折射和反射的原因,有一个著名的惠更斯原理。它是利用传播介质的改变是导致波发生折射和反射的重要原因。

一、惠更斯原理的简单描述

惠更斯原理是指球形波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面。即介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的。

注意两个定义:任何振动状态相同的点组成的平面叫波阵面,简称波面。与波面垂直的那些线代表了波的传播方向,叫波线。

强调:波面不一定是面,也可以是一簇线。

局限:光的直线传播、反射、折射等都能以此来进行较好的解释。但是,用它不能解释衍射现象,而且还会导致有倒退波的存在,而这显然是不存在的。只能说这是一个直观的猜测。

关于惠更斯原理,大家了解这么多就可以了。

二、全反射

光由光密介质射到光疏介质的界面时,折射角大于入射角,也就是说,折射光线远离法线,当入射角增大到一定程度时,折射光线消失,全部被反射回原介质内的现象,我们称其为全反射。

当入射角θ增加到某种情形时,折射线延表面进行,即折射角为90°,该入射角C称为临界角。光从介质射入空气(真空)时,发生全反射的临界角C与介质的折射率n的定量关系是: sinC=1/n 从这个关系式可以看出,介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。

关于全反射,我们需要把握两点。

一是只有在光线从光密介质射入光疏介质时才会产生。

二是水中或玻璃中的气泡,看起来特别明亮,就是因为光从水或玻璃射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故。

三是光纤的原理也是光在玻璃内发生全反射。有的光纤的计算题中往往间接使用光程这个物理量。其实光程可理解为在相同时间内光线在真空中传播的距离。在数值上,光程等于介质折射率乘以光在介质中传播的路程。我们假设光在真空中走了t经过的路程为S=ct,在折射率为n的介质中走了一段路程s=vt,而n=c/v。所以S=cs/v=ns。记住这个结论,大家在处理一些问题时会比较简单一些。

如果从玻璃射向空气的入射角大于临界角,光就会发生全反射,于是光在玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。1966年,33岁的华裔科学家高锟博士提出一个理论:直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来作为光的波导来传输大量信息。

三、补充一点

反射和折射不能用粒子性解释,应用经典粒子理论得到的折射速度不同。在经典波动光学之中能有较好的解释。大家了解即可。

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