反射与折射是当媒质1中的平面电磁波(入射波)投射到两种媒质(设都为线性、均匀、各向同性)的分界面(设它为无限薄、无限大的平面)时,一部分能量被反射回去,称为反射波;剩下的能量进入媒质2继续前进,称为折射波。
定义
反射与折射是当媒质1中的平面电磁波(入射波)投射到两种媒质(设都为线性、均匀、各向同性)的分界面(设它为无限薄、无限大的平面)时,一部分能量被反射回去,称为反射波;剩下的能量进入媒质2继续前进,称为折射波。如图所示,沿kI方向的一束入射波,在媒质1中引起一束沿kR方向的反射波和媒质2中沿kT方向的一束折射波.三者在同一平面上沿着不同方向的三条直线传播,这三条直线分别称为入射射线,反射射线和折射射线。三条射线构成的平面称为入射面,两种媒质的分界面称为反射面,入射面是与反射面垂直的。这三条射线与反射面法线的交角分别用θI,θR和θT表示,并分别称为入射角、反射角和折射角,见图。反射和折射不改变入射波的频率。入射波、反射波与折射波反射定律入射角等于反射角。即θI=θR。
折射定律入射角与折射角满足如下关系:
这就是折射定律,又称斯奈尔定律。
光的反射与折射
2.1光的反射
光的反射:一种光学现象。指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。当光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。光的反射分为镜面反射和漫反射。
2.2光的折射
光的折射: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。
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,光路可逆。
特殊情况:全反射。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。