光學
全內反射
超過臨界角後沒有光能射出——光線在密介質內被全反射（θc = arcsin(n₂/n₁)）。
全內反射——互動式光學模擬。超過臨界角後沒有光能射出——光線在密介質內被全反射（θc = arcsin(n₂/n₁)）。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
全內反射
超過臨界角後沒有光能射出——光線在密介質內被全反射（θc = arcsin(n₂/n₁)）。
當光從光密介質行進到光疏介質時，隨著入射角增大，最終會達到一個臨界角，此時折射光線會沿著表面掠射。超過 θ_c 時，所有能量都會發生全內反射 —— 這正是光纖與鑽石閃耀的原理。
- 臨界角 θ_c = arcsin(n₂/n₁)
- 超過θ_c後無透射
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
光從較密介質（如玻璃）射向較疏介質（如空氣）時，若入射角足夠陡，可能會完全反射而不折射出去。折射率更高的玻璃，其臨界角是更小還是更大？
預測權重
- 折射率更高的玻璃臨界角更大。
- 臨界角不取決於玻璃的折射率。
- 折射率更高的玻璃臨界角更小——全反射更容易發生。
可變角色
您設定的內容：
- 玻璃指數 n₁
您測量的內容：
- 臨界角θ_c (°)
調查如何進行
- 開啟 tir 預設並按重設。光從玻璃傳播到空氣中(n₂ = 1.0 固定)。
- 啟用臨界角讀數。
- 設定每次試驗的玻璃折射率並記錄臨界角。
控制方程
全內反射的臨界角 — θc = arcsin(n₂/n₁)
光從密度較大的介質 (n₁) 向密度較小的介質傳播 (n₂ < n₁) 對於超出臨界角的任何入射角，光都會發生全內反射 θ_c = asin(n₂/n₁). 超過此角度，根本沒有光傳輸 — 100 % 反射。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一項試驗，使用 n₂ = 1.0 計算 θ_c = asin(n₂/n₁) 。與表比較。
- 請解釋為什麼折射率更高的玻璃（更強烈地彎折光線）會有更小的臨界角——全反射會在更寬的入射角範圍內發生。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 光纖依靠全反射將光困在高折射率的玻璃芯中，使其幾乎無損耗地沿光纖長度反彈前進。請解釋為什麼光纖電纜製造商要使用被低折射率包層包圍的高折射率玻璃芯。
- 鑽石具有異常高的折射率（約2.42），使其臨界角非常小（約24°）。請解釋為什麼這使得切工優良的鑽石會燦爛閃耀——從頂部進入的光在離開之前往往會經歷多次全反射。
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- 歡迎學習全內反射
- 選擇物體
- 播放
- 無透射光
- 打開檢查器
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。