光学作图实验纸

平行玻璃砖与水中视深

一束光穿过两道平行界面,方向会“回正”,位置却可能挪开;水底看起来变浅,则是另一种几何结果。

认准法线:入射角、折射角都从法线量起。

让光线穿过玻璃砖

拖动参数,观察两次折射后方向和位置分别怎样变化。

折射角 28.1° 侧移量 3.29 厘米

d = t · sin(i − r)/ cos r

上下表面平行、外侧介质相同时,第二次折射会让出射角恢复为入射角,所以两条外侧光线平行。

平行玻璃砖的两次折射光路 光从空气斜射入玻璃砖,在上下两个平行表面各折射一次,出射光与入射光平行并发生侧向位移。

先判断,再让光路替你作证

先凭物理图像作答,再验证。答错并不可怕,关键是找出自己盯错了哪个量。

判断一

玻璃砖厚度、折射率不变,把入射角从较小值调大,侧移量怎样变化?

判断二

入射角、厚度不变,换成折射率更大的玻璃,侧移量怎样变化?

判断三

水深 1.80 米,水的折射率取 4/3,近乎垂直俯视时视深约为多少?