临界角 编辑

物理学术语

临界角临界角

在研究全反射现象中，刚好发生全反射，即折射角为90度时的入射角是一个很重要的物理量，叫做临界角。

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基本信息

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中文名：临界角

外文名：critical angle

临界角：sin c/sin90°=n2/n1

发生：光线从光密介质射向光疏介质

学科：数理科学、光学

临界角定义

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光线从光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角；当入射角为某一数值时，折射角等于90°，此入射角称临界角。

临界角（英语：Critical angle）是使得全内反射发生的最少的入射角。入射角是从折射界面的法线量度计算的。临界角（

）可从以下方程式计算：

其中

是较低密度介质的折射率，及

是较高密度介质的折射率。这条方程式是一条斯涅尔定律的简单应用，当中折射角为90°。%20当入射光线是准确的等于临界角，折射光线会循折射界面的切线进行。以可见光由玻璃进入空气（或真空）为例，临界角约为41.5°%20。

光学描述

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图1反射折射图

如图2所示： 光线从折射率较高的

介质进入折射率较低的%20

介质：%20当入射角%20

临界角

时，光线同时发生向%20

介质中的折射，以及向

%20介质中的反射（图一中红色光线所示）；%20当入射角

临界角%20

时，向

介质中折射的光线消失，所有光线向%20

介质中反射（图一中蓝色光线所示）；%20全内反射仅仅可能发生在当光线从较高折射率的介质（也称为光密介质）进入到较低折射率的介质（也称为光疏介质）的情况下，例如当光线从玻璃进入空气时会发生，但当光线从空气进入玻璃则不会。

与法线的角度越大，光线折射的部分则越少，直至当大于临界角时，全内反射便会发生（图中光线的颜色只是作分别之用，并不表示不同颜色光线的光学情况。%20）

图2光路图

临界角的计算

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真空（或空气）的折射率为1，相对于其他介质总是光疏介质。当光从折射率为n的介质进入真空或空气时，

上式表明，在其他介质与真空或空气的界面上，折射率越大的介质其临界角越小，越容易发生全反射。

注意：上式只适用于光线从介质到真空（或空气）%20。

几种临界角

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几种介质对真空或空气的临界角，如下图3：

图3几种临界角
临界角

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