基于MATLAB的光线折射与反射

基于MATLAB的光线折射与反射

在光学中，光线折射和反射是两个重要的现象。当光线从一个介质进入另一个介质时，它们会发生折射。而当光线遇到一个表面时，它们会发生反射。在本篇文章中，我们将会使用 MATLAB 来探索这两个现象。

1. 光线折射

首先，我们需要了解一些光学基础知识。光线折射是指光线从一个介质进入另一个介质后路径发生变化的现象。这种变化是由于不同介质的光速不同导致的。当光线从一个介质进入另一个介质时，它们会发生弯曲。这种弯曲使得入射角和折射角之间存在一个关系，即斯涅尔定律。

斯涅尔定律的表达式如下：

n1sin(theta1) = n2sin(theta2)

其中，n1 和 n2 是两个介质的折射率，theta1 和 theta2 分别是入射角和折射角。

接下来，我们通过一个简单的例子来演示如何使用 MATLAB 计算光线折射。

假设有一束光线从空气中以 45 度的角度射入玻璃中，我们需要计算光线在这个过程中的路径和折射角。假设玻璃的折射率为 1.5。那么，我们可以使用以下 MATLAB 代码来计算：

% 定义变量
n1 = 1; % 空气的折射率为 1
n2 = 1.5; % 玻璃的折射率为 1.5
theta1 = deg2rad(45); % 入射角为 45 度
theta2 = asin((n1