斯涅尔定律是一个公式,用于描述光或其他波穿过两种不同的各向同性介质(如水、玻璃或空气)之间的边界时,入射角和折射角之间的关系。在光学中,该定律用于光线追踪,以计算入射角或折射角,并用于实验光学,以找到材料的折射率。该定律在超材料中也适用,超材料允许光以负折射角和负折射率“向后”弯曲。

该定律指出,对于给定的介质对,入射角 ( $\theta_1$ ) 的正弦与折射角 ( $\theta_2$ ) 的正弦之比等于第二种介质相对于第一种介质的折射率 ( $n_{21}$ ),这等于两种介质的折射率之比 ($\frac{n_2}{n_1}$),或者等效地,等于两种介质中的相速度之比 ($\frac{v_1}{v_2}$)。

$$ \frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2}=n_{21}=\frac{n_2}{n_1}=\frac{v_1}{v_2} $$

该定律源于费马最小时间原理,而费马最小时间原理又源于光作为波的传播。

🧠模拟

https://gist.github.com/viadean/ff8b62acae862742a9cc34a99647b496

Angle of refraction: 28.13 degrees
Total internal reflection occurs.

Fig 1

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Fig 2

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Fig 3

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