折射与全内反射

折射与全内反射
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2018-03-26 12:31
本范例演示了光在不同介质间折射及全内反射的现象。核心数学概念包括折射定律和全内反射条件。使用了Circle, Ray, Angle, Intersect, Mirror等GeoGebra命令进行作图。适合高中物理与数学教学。

GeoGebra 命令及参数

  1. Circle((0, 0), 1) → c
  2. Point(c) → A
  3. If(y(A) ≥ 0, arg(A) - 90°, (-arg(A)) - 90°) → α
  4. If(y(A) ≥ 0, asin((n_1 * sin(α) / n_2)), asin((n_2 * sin(α) / n_1))) → β
  5. Ray(O, A) → f
  6. If(Defined[β], If[y(A) ≥ 0, (1; (-(90° - β))), (1; 90° - β)], Mirror[A, h]) → B
  7. Ray(O, B) → g
  8. If(n_2 > n_1, asind(n_1 / n_2), n_1 > n_2, asind(n_2 / n_1)) → critical
  9. If(n_2 > n_1, If[x(A) < 0, (1; -90° - critical), (1; -90° + critical)], n_1 > n_2, If[x(A) < 0, (1; 90° + critical), (1; 90° - critical)]) → criticalPoint
  10. If(y(A) ≥ 0, (0, 1), (0, -1)) → A'
  11. Angle(A, O, A') → γ
  12. If(y(B) ≥ 0, (0, 1), (0, -1)) → B'
  13. Angle(B, O, B') → δ
  14. Segment(A, O) → i
  15. Segment(O, B) → j
  16. Intersect(Circle[O, 0.5], AngularBisector[A, O, A'], 2) → A''
  17. Mirror(A, h) → C
  18. Ray(O, C) → k
  19. Segment(O, C) → l
  20. Intersect(Circle[O, 0.5], AngularBisector[B, O, B'], 2) → B''

AI 绘图提示语参考

绘制一个单位圆,圆心在原点,水平直径作为分界面。在圆上取一个动点,根据其位置确定入射光线从圆心射向该点。利用斯涅尔定律计算折射角,并画出折射光线;当入射角超过临界角时,显示全反射光线(即反射光线)。标注入射角、折射角及临界角,用弧线表示角度。同时画出法线(竖直直径),并显示入射光线与折射光线关于法线的对称辅助线。整个图形展示光从一种介质进入另一种介质时的折射与全反射现象。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。