三稜鏡最小偏向角

三稜鏡的偏向角是指光線經過三稜鏡折射後,偏離原來傳播方向的角度。最小偏向角是指光線經過三稜鏡折射後,偏離原來傳播方向的最小角度。

根據斯涅耳-笛卡爾定律(Snell's law),光線在介質中的折射率n與入射角θ1和折射角θ2之間的關係為:

n = sin(θ1) / sin(θ2)

對於三稜鏡來說,當光線垂直於三稜鏡的頂角進入時,入射角θ1為0度,折射角θ2為最小偏向角。此時,折射率n為三稜鏡材料的折射率,我們假設為n'。根據斯涅耳-笛卡爾定律,當θ1=0時,θ2=arcsin(1/n'),即最小偏向角為:

最小偏向角 = 90度 - arcsin(1/n')

例如,如果三稜鏡的折射率n'為1.5(這是許多透明材料的折射率,如玻璃),則最小偏向角為:

最小偏向角 = 90度 - arcsin(1/1.5) ≈ 81.8度

請注意,這是最小偏向角,即光線經過三稜鏡折射後偏離原來傳播方向的最小角度。實際上,光線經過三稜鏡折射後的偏向角取決於入射角和三稜鏡的折射率。當入射角不是垂直於三稜鏡頂角時,偏向角會更大。