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光学作图工具 - 反射/折射光线演示

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介质 1 (上方)
空气
介质 2 (下方)
玻璃
快速预设：
空气→玻璃 空气→水 空气→钻石 玻璃→空气 水→空气 玻璃→水
入射角
45.0°
反射角
45.0°
折射角
28.1°
入射角调节 45°
在画布上拖拽可调整入射角 | 也可使用左侧滑块精确调节
光学知识点 & 常见问题
什么是光的反射定律？
反射定律指出：入射光线、反射光线和法线在同一平面内；反射角等于入射角（θᵣ = θᵢ）。法线是垂直于反射面（镜面）的假想线，入射角和反射角都是相对于法线测量的。这是几何光学中最基础的定律之一，适用于镜面反射。
什么是斯涅尔折射定律（Snell's Law）？
斯涅尔定律描述光从一种介质进入另一种介质时的偏折规律：n₁·sin(θ₁) = n₂·sin(θ₂)，其中n₁、n₂是两种介质的折射率，θ₁是入射角，θ₂是折射角。光从光疏介质进入光密介质时（如空气→水），折射光线偏向法线；反之则偏离法线。
什么是全反射？临界角如何计算？
当光从光密介质射向光疏介质（n₁ > n₂），且入射角大于某一临界值时，折射光线完全消失，所有光能都被反射回光密介质，这种现象称为全反射（Total Internal Reflection）。临界角公式：θc = arcsin(n₂/n₁)。例如玻璃(n=1.5)→空气(n=1.0)的临界角约为41.8°。光纤通信就是利用全反射原理。
光从空气进入水中会如何偏折？折射角变大还是变小？
光从空气(n≈1.0)进入水(n≈1.33)时，由于n₂ > n₁，折射光线会偏向法线，折射角小于入射角。例如入射角45°时，折射角约为32.1°。这就是为什么游泳池看起来比实际浅，以及水中物体看起来位置偏移的原因。
为什么钻石看起来闪闪发光？
钻石的折射率高达2.42，远大于空气。其临界角仅约24.4°，这意味着进入钻石的光线极容易在内部发生多次全反射，从多个刻面射出，产生"火彩"效果。高折射率也意味着色散更强，白光被分解成彩虹色，使钻石璀璨夺目。
反射和折射有什么区别？光能如何分配？
反射是光在界面弹回原介质，折射是光穿过界面进入另一种介质。实际中两者常同时发生（部分反射+部分折射）。能量分配取决于入射角和介质折射率差：入射角越大，反射越强；折射率差越大，反射也越强。在接近掠入射（入射角≈90°）时，几乎所有光都被反射。
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