入射角: 30.0°
折射角: --°
介质1中波速: 200 px/s
介质2中波速: 150 px/s
实时参数
折射率 n₁
1.0
折射率 n₂
1.5
λ₁
80 px
λ₂
53 px
图例
介质1（入射）
介质2（折射）
波前
光线
折射参数
介质设置
波形设置
显示设置
斯涅尔定律
斯涅尔定律：
n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂)
折射率：
n = c/v (c/vacuum speed)
波速：
v = c/n = λ·f
波长：
λ = v/f = λ₀/n
什么是波的折射？
波的折射发生在波从一种介质传播到另一种具有不同波速的介质时。根据斯涅尔定律，n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂)，其中n是折射率，θ是相对于法线测量的角度。当进入较稠密的介质（较高的n）时，波减速并朝法线方向偏折。当进入较稀疏的介质（较低的n）时，它加速并偏离法线方向。
斯涅尔定律和波的行为
斯涅尔定律描述了入射角和折射角之间的关系：n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂)。折射率n = c/v，其中c是真空中的光速，v是介质中的速度。当波穿过边界时，其频率保持恒定，但其波长改变：λ = v/f。在较稠密的介质（较高的n）中，波速降低，导致波长缩短，波前朝法线方向偏折。
波前几何
波前是恒定相位的表面。当它们以一定角度撞击边界时，波前的不同部分在不同时间穿过边界。先进入新介质的部分减速（或加速），导致整个波前改变方向。这种几何解释漂亮地演示了为什么发生折射以及它如何与界面处的波速变化相关。
应用和实例
波的折射在许多领域都是基础：光学 - 透镜使用折射聚焦光线，实现相机、眼镜和显微镜；大气现象 - 海市蜃楼、彩虹和星星的闪烁是由大气折射引起的；海洋学 - 海浪在接近岸边时由于深度变化而改变方向；地震学 - 地震波在地球层中折射，帮助我们了解行星内部；通信 - 无线电波在大气中折射，影响信号传播。
可视化指南
这个交互式工具演示了介质边界处的波的折射。调整折射率（n₁和n₂）以观察波在不同介质中的行为。改变入射角以观察折射角如何根据斯涅尔定律变化。观察波前在边界处传播和改变方向。注意介质之间波长的变化（λ₁与λ₂），而频率保持恒定。模拟显示了波前视图（恒定相位线）和光线视图（光路），帮助您理解折射的两个视角。