光折射效應

光折射效應

物理學領域名詞
光折射效應是指根據光強度的空間分布,通過一級光電效應局部地改變介質折射率的現象。光折射效應于1966年由阿斯金(Ashkin)等人從LiNbO3及LiTaO3晶體中發現的。該效應産生的原因是空間光強梯度分布不同而引起的光學特性的變化。能引起該效應的光強度大約幾個毫瓦每平方毫米,光強度小是它的特點。
  • 中文名:光折射效應
  • 外文名:photorefractive effect
  • 适用領域:
  • 所屬學科:
  • 提出者:阿斯金(Ashkin)
  • 提出時間:1966年
  • 應用學科:物理

基本定義

光折射效應是指根據光強度的空間分布,通過一級光電效應局部地改變介質折射率的現象。

發現

光折射效應于1966年由阿斯金(Ashkin)等人從LiNbO3及LiTaO3晶體中發現的。

産生原因

該效應産生的原因是空間光強梯度分布不同而引起的光學特性的變化。能引起該效應的光強度大約幾個毫瓦每平方毫米,光強度小是它的特點。

應用

光從空氣射入水中的光路圖,折射光線與法線的夾角叫做折射角。實驗表明,光從空氣斜射入水或其他介質中時,折射光線與入射光線,法線在同一平面上,折射光線與入射光線分居法線兩側,折射角小于入射角,入射角增大時,折射角也随着增大,當光線垂直射向介質表面時,傳播方向不改變。

如果讓光線逆着折射光線的方向從水或其他介質射入空氣中,可以看到,進入空氣中的折射光線就逆着原來入射光線的方向射出,就是說,在折射中光路也是可逆的。

看起來不過齊腰深的池水,不會遊泳的人可千萬不要冒失下去,因為它實際深度将沒過胸部,可能會使你驚慌失措而發生危險。為什麼呢?

這是因為從池底的一點A射向空氣的光線,在水面處發生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光線看去,覺得好像是從水中的A1點射來的(示意圖),眼睛看到的是A點的虛像A1,A1在A的上方,所以看起來池底升高,池水變淺了。

現象解釋

折射和顔色

當白光通過無色玻璃和各種寶石的碎片時,就會形成鮮豔的各種顔色的光,這一事實早在牛頓的幾個世紀之前就已有了解,可是直到十七世紀中葉以後,才有牛頓通過實驗研究了這個問題。

牛頓首先做了一個有名的三棱鏡實驗,他在著作中記載道:“1666年初,我做了一個三角形的玻璃棱柱鏡,利用它來研究光的顔色。為此,我把房間裡弄成漆墨的,在窗戶上做一個小孔,讓适量的日光射進來。我又把棱鏡放在光的入口處,使折射的光能夠射到對面的牆上去,當我第一次看到由此而産生的鮮明強烈的光色時,使我感到極大的愉快。”牛頓的實驗設計:通過這個實驗,在牆上得到了一個彩色光斑,顔色的排列是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫.牛頓把這個顔色光斑叫做光譜。

光射到水中為什麼會發生折射效應?

這是因為光在空氣中和水中的傳播速度不同。

是由于這兩種介質的密度不相同。所以光從一種介質進入另一種介質,便會發生折射。

同樣,光在空氣中也會有折射的,這是因為空氣上下的密度不相同,離地面越高的地方,空氣越稀薄,所以密度越小。當太陽光射向地球時,它的折射規律與光線從空氣射入水中的規律完全相同。

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