光的反射与折射交互实验

通过交互式实验探索光的反射定律和折射规律(斯涅尔定律)。调整入射角并改变介质类型,观察反射角和折射角如何变化。

实验界面

空气 (n=1.00)
水 (n=1.33)
入射角 (i)
45°
反射角 (θ)
45°
折射角 (r)
32.1°

物理规律

反射定律:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,且入射角等于反射角。

i = θ

折射定律(斯涅尔定律):入射光线、折射光线和法线在同一平面内,入射角正弦与折射角正弦之比等于两种介质中的光速之比,即折射率之比的倒数。

n₁·sin(i) = n₂·sin(r)

控制面板

入射角控制

入射角大小 45°
90°

调整滑块改变入射角大小,观察反射角和折射角的变化。

介质选择

选择两种介质,观察折射角如何随介质折射率变化。

空气

折射率: 1.00

折射率: 1.33

玻璃

折射率: 1.50

界面

空气

折射率: 1.00

折射率: 1.33

玻璃

折射率: 1.50

实验说明

  • 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生改变
  • 反射角始终等于入射角
  • 折射角大小取决于两种介质的折射率
  • 当光从光密介质射向光疏介质时,可能发生全反射
  • 折射率越大,光在该介质中传播速度越慢