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光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。(光在真空中偏折角度最大)特性:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光线则进入到另一种介质中。由于光在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。在折射现象中,光路是可逆的。
注意:在两种介质的分界处(不过有时没有),不仅会发生折射,也发生反射,例如在水中,部分光线会反射回去,部分光线会进入水中。反射光线光速与入射光线相同,折射光线光速与入射光线不相同。
光由光密(即光在此介质中的折射率大的)媒质射到光疏(即光在此介质中折射率小的)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C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。
这就是光纤通信的原理。只有在光线从光密介质射入光疏介质时才会产生。
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。水的临界角为48.8°,各种玻璃的临界角为32°~42°,金刚石的临界角为24.4°。
全反射是自然界里常见的现象。例如,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。
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