光学
光的折射与折射率
在两种介质界面上改变入射角与折射率，测量折射角。验证斯涅尔定律 及全反射条件。
⚠ 用激光做真实实验时切勿照射眼睛，并注意玻璃表面的意外反射。
器材
- 光线穿过两种透明介质界面的3D模型
- 入射角、折射率与焦距滑块
- 读取相对于法线的入射角与折射角的虚拟量角器
实验步骤
固定折射率改变入射角
在图1中将「折射率」固定为1.5，把「入射角」从5°拖到80°。记录读数中的 (i, r) 各对；进入较密介质时折射光线偏向法线。计算每对的 sin i / sin r，注意其几乎不变。
验证斯涅尔定律
将 n₂ 取三个值（如1.0、1.5、2.0），保持入射角35°读取折射角 r。取 n₁ = 1（空气）检验 ：n₂ 越大 r 越小，光线越偏向法线。
寻找临界角
反转传播方向（从折射率高到低），增大入射角直到折射光消失只剩反射光。读取此时的入射角并与临界角 比较。
考察图2中的焦距滑块
在图2中改变「焦距」，观察光线在界面后的会聚或发散。联系：同样曲率下折射率越大，会聚越强——这是薄透镜的前提；先预测偏折方向再拖滑块验证。
模拟
实验历史
折射定律在现代命名之前，早已是十七世纪数学家追寻的目标。威勒布罗德·斯涅利乌斯约1621年通过测量得到正弦形式但未发表；勒内·笛卡尔把公式写进《屈光学》（1637年）却没有令人信服的推导。皮埃尔·德·费马随后于1657–1662年从最小时间原理导出该定律——这是物理学最早的变分原理之一。
斯涅尔定律 n₁ sin i = n₂ sin r 蕴含光在折射介质中传播更慢，伊波利特·菲佐1850年用旋转齿轮直接测出了这一点。奥古斯丁·菲涅尔以及后来的麦克斯韦把折射纳入波动理论：折射率反映相速度 ，电磁理论还解释了全反射——如今光纤的核心现象。