今天就和大家分享一下光的全反射临界角(哪个角度是光的全反射临界角)。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
如何计算全反射临界角
光学致密介质的绝对折射率n2
光学疏水介质的绝对折射率n1
光从轻质致密介质到轻质疏水介质的全反射临界角为θ。
是:sinθ=n1/n2。
全反射临界角的公式是什么?
全反射临界角的公式为:n=1/sinC。(c)临界角:当光照射到两种介质之间的界面时,光只反射而不折射。当光照射到光学致密介质时,折射角将大于入射角。当入射角增大到一定值时,折射角将达到90°。此时,光线稀疏的介质中不会有折射光。只要入射角大于或等于上述值,就不会发生折射,这就是全反射。
全反射的条件是:
1.光必须从光学致密介质发射到光学疏水介质。
2.入射角必须大于或等于临界角(c)。
全反射的应用;
(1)光纤利用这个原理。由于在反射过程中没有光损失,信号可以传输到很远的距离,这在内窥镜和电信领域得到了广泛应用。海市蜃楼也是由这个原理产生的。光从致密介质进入稀疏介质(靠近地面的热空气体)。
(2)全内反射荧光显微镜利用光的全内反射产生的隐藏矢量波激发非常接近界面(约100纳米)的荧光分子并对其成像。该技术比传统的出射荧光显微技术具有更好的分辨率,主要用于生命科学中细胞膜附近区域的成像研究。
(3)全内反射是汽车雨量传感器的工作原理,它控制雨刮器。
光的全反射和全反射临界角
根据折射定律,当光波从折射率小的介质(光稀疏介质)发射到折射率大的介质(光稠密介质)中时,其VR 1和I》R,其折射光线更接近法线。另一方面,当光波进入折射率大的介质时,其VR》VI和相对折射率均小于1,即西尼/SINR。
图1-3光的全反射及其临界角。
设一块玻璃块的折射率大于空气体的折射率(图1-3),OA、OB、OC、OD、OE等一系列光波将从玻璃块底部界面上的O点向各个方向发射,其中OA光垂直于界面,I = 0,因此R = 0,因此不会发生折射,AA‘光将以OA/[/]的原始方向入射。OB光入射角I = 10,在界面上的B点折射。折射光是BB’(不是反射光),其折射角大于入射角(r》I),BB’比OB离法线更远。随着入射角的增大,折射角会不断增大,折射后的光线会离法线越来越远。当到达OD光时,I = 30,并且计算出其R = 90,这表明相应的折射线DD’将沿着界面前进。如果光波的入射角继续增大,例如图1-3中的OE光,I = 40,并且其折射角R大于90°,这意味着“折射光”不会进入折射介质,这是不可能的。这个矛盾意味着折射光不复存在,而折射现象也不复存在。入射光的能量只能转化为反射光的能量,即根据反射定律(入射角=反射角),入射光的所有能量都以反射光的形式返回入射介质,如图1-3所示。此时,随着折射光的消失,反射光的强度突然增加。这种现象称为全反射,r = 90对应的入射角称为全反射临界角(图1-3中玻璃块的全反射临界角为30°)。
设图1-3中玻璃块上方介质的折射率为n,玻璃块的折射率为n(n》n)。以φ角为全反射临界角,得到以下公式:
sin/sin 90 = N/N
犯罪
从上式可以看出,如果折射率大的介质的n值是已知值,则可以根据全反射临界角计算出折射率小的介质的n值。如果已知两种介质的n和n值,也可以根据上述公式计算全反射临界角。
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