全反射 全反射 光自光密介質(n2)進人光疏介質(n1)畤’折射線n1 偏離法線’即θ2>θ1,如圖故當人射角增加 到某一角度時(θc),折射角為90°,人射角再 增加’光線不再折射而全部反射 法線 臨界角 n2 折射線 光自光密介質進人光疏介質時’當折射角為90時 n1 之人射角稱為臨界角,如圖之θc。 ed 由公式 nisin e1= nisin e2 人射線 反射線 nsin6c=n2sn90° 0=sin n2 = SIn n H1 全反射之條件 1.光由光密介質進入光疏介質。 2.人射角大於臨界角。 四、討論: 1.通常說明某介質的臨界角’指對真空而言。因已之物質的臨界角以鑽石為最小 最易於全反射,故成燦爛發光。 2折射率為n的介質臨界角為6c=sm1 3.事實上,當光自一介質射至另一個介質時,有一部份透過,有一部份光反射,這兩 部份光的強度則和介質性質及入射角大小都有關像·所以全反射現象並不是突然發 生的·在玻璃對空氣的界面’當人射闰增大時·反射光的強度増加·而折射光的強 度減少’在人射角超過臨界角後’所有的人射光線全部反射而回,不生折射。 4.「光纖管」為全反射現象的一個極重要的應用,係一透明細絲管其與外圍界質的相 對折射率大於1·光從一端射人,在管的內面經連續多幾乎不損其強度的全反射 由管的他端射岀如醫學診斷的各種內視鏡及光纖通訊等 5.海市蜃樓( Mirage)的原因 (1)海邊奇景(正立虛像於空中) 因海水比熱很大’日間受太陽照射,溫度不易改變,致使愈近海面的空氣溫度愈 低·密度愈大’折射率愈大,故下層空氟為光密介質而上層空氣為光疏介質,使 得遠方低處射來的光線經層層空氟的連續折射’一在地由光密介質進人光疏介質 而偏離法線’至人射角大於臨界魚後終於產生全反射而向下彎曲 (2沙漠幻影(倒立虛像於原物下方) 沙漠地帶’因沙之比熱小·日間受太陽照射溫度易升高’致使地面附近之空氣溫 度較上空高·密度丶折射率遂較高玍小’故當遠方高處之物體射出之光線接近地 面時(相當於由光密介質射向光疏介質)·其行經路徑類似(1)之原理·經多次折射 及一次全反射之作用而向上彎曲3 θ2 θ1 全反射 一、全反射： n2 光自光密介質(n2)進入光疏介質(n1)時，折射線 n1 偏離法線，即θ2＞θ1，如圖。故當入射角增加 到某一角度時(θC)，折射角為 90o ，入射角再 增加，光線不再折射而全部反射。 法線 二、臨界角： n2 折射線 光自光密介質進入光疏介質時，當折射角為 90o 時 n1 之入射角稱為臨界角，如圖之θC。 θC 由公式 n1sinθ1＝n2sinθ2 入射線 反射線 n1sinθC＝n2sin90o ∴ 12 1 1 1 2 sin sin n n n c − −  = = 三、全反射之條件： 1.光由光密介質進入光疏介質。 2.入射角大於臨界角。 四、討論： 1.通常說明某介質的臨界角，係指對真空而言。因已之物質的臨界角以鑽石為最小， 最易於全反射，故成燦爛發光。 2.折射率為 n 的介質臨界角為 θC＝sin -1 n 1 3.事實上，當光自一介質射至另一個介質時，有一部份透過，有一部份光反射，這兩 部份光的強度則和介質性質及入射角大小都有關係，所以全反射現象並不是突然發 生的，在玻璃對空氣的界面，當入射角增大時，反射光的強度增加，而折射光的強 度減少，在入射角超過臨界角後，所有的入射光線全部反射而回，不生折射。 4.「光纖管」為全反射現象的一個極重要的應用，係一透明細絲管，其與外圍界質的相 對折射率大於 1，光從一端射入，在管的內面經連續多次幾乎不損其強度的全反射， 由管的他端射出。如醫學診斷的各種內視鏡及光纖通訊等。 5.海市蜃樓(Mirage)的原因： (1)海邊奇景(正立虛像於空中)： 因海水比熱很大，日間受太陽照射，溫度不易改變，致使愈近海面的空氣溫度愈 低，密度愈大，折射率愈大，故下層空氣為光密介質而上層空氣為光疏介質，使 得遠方低處射來的光線經層層空氣的連續折射，一在地由光密介質進入光疏介質 而偏離法線，至入射角大於臨界角後終於產生全反射而向下彎曲。 (2)沙漠幻影(倒立虛像於原物下方)： 沙漠地帶，因沙之比熱小，日間受太陽照射溫度易升高，致使地面附近之空氣溫 度較上空高，密度、折射率遂較高空小，故當遠方高處之物體射出之光線接近地 面時(相當於由光密介質射向光疏介質)，其行經路徑類似 (1)之原理，經多次折射 及一次全反射之作用而向上彎曲