光学实验一光的折射、色散与全反射n1 n2.PDF

光學實驗一 光的折射、色散與全反射 1. 目的： (1)觀察折射、色散與全反射。 (2)驗証Snell 定律。 (3)測量折射率。 2.原理： 光線穿過不同介質的交界面會發生反射及折射的現象 ，如圖 1-1 。入射、反射及折 射光線在同一平面上，此面包含入射線及界面的法線，稱為入射面。反射定律為入射 角等於反射角，折射定律為 n sin n sin (1) 1 1 2 2 n n   即Snell 定律，式中 、 為二介質的折射率， 、 為入射角及折射角。 1 2 1 2 n1 θ1 θ1 n2 θ2 圖1-1 除真空(折射率為 1)之外，介質折射率均為波長的函數，稱為色散現象。空氣折射率 n 1  接近於 1 ，光在空氣中行進時色散極小，可以忽略色散現象。由(1)式，當 ， 固 1 1 定，n n () 時，  () ，若以白光入射，不同波長的光將由不同的角度射出， 2 2 2 2 顯示出彩色。 n n 若光由折射率較高的介質(密介質)入射到折射率較低的介質(疏介質) ， 2 ，則 1 第 53頁，共 83頁 n n sin 2 sin  2 (2) 1 2 n n 1 1  當等號成立時， = ， =90。此時 稱為臨界角    1 C 2 C n  sin1 ( 2 ) (3) C n