考试不提供,需记忆。
用途
Refractive index by depth 用于光与光学(SPM 物理中四)。每一行运算都要带 SI 单位。 光与光学
符号与 SI 单位
| 符号 | 含义 | SI 单位 |
|---|---|---|
| n | 折射率(无单位,比值) | , |
| real depth | 真深 | m |
| apparent depth | 视深 | m |
公式变形
real depth = n × apparent depthapparent depth = real depth / n
解题示例
常见陷阱
理解深度法
关系式 n = 真深 / 视深 通过浸没物体看起来浅了多少来求折射率。n 是折射率,是没有单位的比值。
真深 是物体的真实深度,视深 是它看起来所在的深度;二者都是长度,通常以厘米或米(m)为单位,且必须用相同单位。
来自物体的光离开较密介质时朝远离法线方向偏折,因此射入眼中的光线看似来自更靠近表面的一点。介质越密,此效应越大,n 也越大。
按需变形:真深 = n × 视深 或 视深 = 真深 / n。
分步解题示例
玻璃砖底部的一个记号 真深为 9.0 cm。玻璃的折射率 n = 1.5。
求正上方观察时的视深。
变形该关系式使视深为主项:
视深 = 真深 / n = 9.0 cm / 1.5 = 6.0 cm。
所以记号看起来位于表面下 6.0 cm(2 位有效数字),比真实的 9.0 cm 浅。这与日常经验一致:游泳池底看起来比实际近。
两个深度都保持厘米,因为折射率是纯比值。
常见错误与考查方式
陷阱在于记住哪个深度更大。真深总是大于视深,所以 n = 真深 / 视深 恒大于 1。
把比值写反会得到小于 1 的值,这对折射率是不可能的。
其他错误:两个深度用了不同单位;以为物体看起来更深而非更浅;以及把此深度法与斯涅尔定律混淆(二者都给出 n,但来自不同的测量)。
在 计算 类题中须写出 n = 真深 / 视深,并使两个深度用相同单位。在 解释 类题中可能要说明物体为何看起来更浅,把它与光离开较密介质时朝远离法线偏折联系起来。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)