Lab_dot波03

光到达两种介质的边界后怎样传播？

Refraction, reflection & total internal reflection

旋转入射光，改变两边的折射率。观察反射、折射、掠射与全反射，并比较反射和透射的能量比例。

实验观察窗准备就绪

角度按图中法线量起 · 透明无吸收介质 · 光线与相位慢放示意

反射角—

折射角—

反射能量比例—

透射能量比例—

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测量图

试着观察与解释

从光密介质进入光疏介质时，逐渐旋转入射光。
入射角为零时，光的方向与波长分别怎样改变？
把两边折射率设为相同值，检查边界是否仍产生反射。

实验记录

改变条件后，记录读数并进行比较。

查看物理模型、公式与适用范围

光路

折射率与波速有关，频率穿过静止边界时保持不变。

n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂
v = c/n；λ_medium = λ₀/n

能量分配

对非偏振光取 s、p 两种偏振的菲涅耳反射率平均。无吸收时反射与透射能量比例之和为 1。

R = (|r_s|² + |r_p|²)/2
T = 1 − R

全反射

仅当 n₁ > n₂ 才存在全反射角。临界角处折射光沿界面，法向透射功率为零。

sinθ_c = n₂/n₁

参考：OpenStax · Total Internal Reflection。