三个可以自己试出来的结论
把入射角调到 0°
光垂直射入时完全不偏折,折射角也是 0°。入射角越大,偏折越厉害——但折射角增加得比入射角慢,这正是 sin 在起作用。
从水射向空气
把上方改成水、下方改成空气,超过 48.8° 后折射线会突然消失——这就是全反射。水中的这个临界角是 48.8°,金刚石只有 24.4°,所以钻石才那么「闪」。
棱镜为什么出彩
换到棱镜色散:紫光折射率 1.531、红光 1.513,差不到 0.02,但经过两次折射后被放大成肉眼可见的一整条光谱。牛顿当年就是用棱镜证明「白光本身包含所有颜色」的。
计算说明
折射
严格按斯涅尔定律 n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂ 求解。当 sinθ₂ > 1 时方程无解,物理上对应的就是全反射,页面据此判定。
色散
用柯西色散公式 n(λ) = A + B/λ²,取 K9 玻璃的系数。棱镜内部做的是真实的二维光线追迹,不是按角度等差画出来的装饰线。
折射率取值
空气 1.000、水 1.333、玻璃 1.520、重火石玻璃 1.650、金刚石 2.417,均为对 589 nm 钠黄光的常见参考值。