折射定律
refraction,law of
光線通過兩介質(zhì)的界面折射時,確定入射光線與折射光線傳播方向間關(guān)系的定律,幾何光學基本定律之一.入射光線與通過入射點的界面法線所構(gòu)成的平面稱為入射面,入射光線和折射光線與法線的夾角分別稱為入射角和折射角,以θi和θt表示.折射定律為：①折射光線在入射面內(nèi).②入射角和折射角的正弦之比為一常數(shù),用n21表示,
式中n21稱為第二介質(zhì)對第一介質(zhì)的相對折射率.
最早定量研究折射現(xiàn)象的是公元2世紀希臘人C.托勒密,他測定了光從空氣向水中折射時入射角與折射角的對應關(guān)系,雖然實驗結(jié)果并不精確,但他是第一個通過實驗定量研究折射規(guī)律的人.1621年,荷蘭數(shù)學家W.斯涅耳通過實驗精確確定了入射角與折射角的余割之比為一常數(shù)的規(guī)律,即
故折射定律又稱斯涅耳定律.1637年,法國人R.笛卡兒在《折光學》一書中首次公布了具有現(xiàn)代形式正弦之比的規(guī)律.與光的反射定律一樣,最初由實驗確定的折射定律可根據(jù)費馬原理、惠更斯原理或光的電磁理論證明之.
上述光的折射定律只適用于由各向同性介質(zhì)構(gòu)成的靜止界面.
反射定律
reflection,law of
光在光滑界面上反射時確定反射光線與入射光線傳播方間關(guān)系的定律.幾何光學的基本定律之一.如圖,入射光線IO與界面在入射點O的法線ON所構(gòu)成的平面稱入射面,入射光線IO與反射光線OR的傳播方向可分別用它們與法線ON的夾角θi和θr表示.通常把θi和θr分別稱為入射角和反射角.反射定律為：①反射光線與入射光線同在入射面內(nèi).②反射角等于入射角,即θi＝θr.上述反射定律只適用于各向同性介質(zhì)的界面,且只解決光線的傳播方向問題而不涉及反射時的能量分配問題.光的反射與力學中彈性小球在光滑桌面上的反彈十分相似,I.牛頓曾根據(jù)光的微粒說（見光的二象性）證明過反射定律.
光的反射定律最初是從實驗得出,根據(jù)費馬原理可證明,也可從光的波動觀點出發(fā)借助于惠更斯原理（見惠更斯-菲涅耳原理）從幾何上加以證明,或從電磁場的邊界條件出發(fā)從理論上證明.