斯涅耳定律折射

關於這個模擬實驗

斯涅耳定律折射以虛線法線描繪一道光線穿過界面的路徑。學生可以把入射角由 0 度改至 85 度，選擇水、玻璃或鑽石，並決定光線起始於空氣還是材料之中。讀數顯示折射角、臨界角，以及根據菲涅耳方程計算出的反射和透射比例。此模擬適用於講解折射率、光的彎折，以及三棱鏡和光纖中的全內反射。

學生可以探索什麼

以「光線起始於」空氣開始，比較水、玻璃和鑽石的折射角。
把「光線起始於」切換至「材料」，然後提高角度，直至光線不再射出。
讀取每種材料的臨界角，並加以比較。
觀察角度接近 85 度時「反射」和「透射」數值的變化。
把角度設為 0，檢查光線是否不會彎折。

學習目標

1運用 n1 sinθ1 = n2 sinθ2 求出折射角。
2解釋光的速度改變時為什麼會彎折。
3界定臨界角和全內反射。
4比較常見材料的折射率。

教師常問的問題

斯涅耳定律模擬是免費的嗎？

是。它免費使用，無需註冊，並可在任何現代瀏覽器上運行，包括電子白板、平板電腦和 Chromebook。

什麼是全內反射？

當光線由密度較高的材料射向密度較低的材料，並以超過臨界角的角度射到界面時，光線全部不會逸出，而會全部反射。光纖正是利用這一原理把光約束在內部。

我應如何使用？

選擇材料，以及光線起始於空氣還是材料之中，然後改變入射角。角度是由虛線法線量度的。讀取折射角和臨界角。

為什麼鑽石比水更能使光線彎折？

鑽石的折射率較高，約為 2.42，而水則為 1.33。因此光線在鑽石內減速得更多，並在表面彎折得更厲害。

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