光的反射与折射定律示意图

拖动红色控制点或滑动滑块改变入射角,观察反射光线与折射光线的变化,验证反射定律与斯涅尔折射定律。

模拟实验区

∠i = 45°
∠r = 45°
∠r' = 32°
45°
水 (n=1.33)
玻璃 (n=1.5)
钻石 (n=2.42)

实验步骤

  1. 使用滑块改变入射角(10° ~ 80°)。
  2. 观察反射光线(橙色)与入射光线的对称关系,验证反射角等于入射角。
  3. 观察折射光线(绿色)的偏折方向,验证光从空气射入介质时折射角小于入射角。
  4. 切换不同介质(水 / 玻璃 / 钻石),观察折射率增大时折射角的变化趋势。
  5. 使用「记录数据」按钮保存不同角度的实验数据,导出 CSV 进行分析。

物理定律

反射定律
(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧
(3)反射角等于入射角(∠r = ∠i)
折射定律(斯涅尔定律)
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2)折射光线和入射光线分别位于法线两侧
(3)n₁ · sin ∠i = n₂ · sin ∠r' (空气 n₁≈1)

数据记录

#入射角(°)反射角(°)折射角(°)介质

原理说明

光从一种介质斜射到另一种介质表面时,一部分光返回原介质(反射),另一部分光进入第二种介质(折射)。

反射角恒等于入射角。折射角的大小由斯涅尔定律决定:n₁ · sin θ₁ = n₂ · sin θ₂。介质的折射率越大,光在其中传播速度越慢,折射角越小。

实时数据

0s实验用时