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光的折射是一个非常有趣的物理现象。当光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向会发生改变。比如筷子在水中看起来弯折，就是因为光从水中射向空气时发生了折射。折射遵循斯涅尔定律：n1乘以sin θ1等于n2乘以sin θ2。其中n是折射率，θ是光线与法线的夹角。让我们通过动画来观察，当入射角改变时，折射角是如何变化的。
全反射是光学中的一个重要现象。当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，光线就不会折射出去，而是完全反射回原介质。临界角的计算公式是sin θc等于n2除以n1。让我们观察当入射角逐渐增大时会发生什么。当入射角小于临界角时，光线会折射；当达到临界角时，折射角为90度；超过临界角后，就发生全反射。这个原理被广泛应用于光纤通信技术中。
要理解光的干涉和衍射现象，我们首先需要认识光的波动性质。光是一种电磁波，具有振幅、波长和频率等波动特征。光波可以用正弦函数来描述，E等于E0乘以sin括号kx减去ωt。当两列光波相遇时，它们会发生叠加。波的叠加效果取决于它们的相位差。相位差的概念非常重要，它决定了光波是加强还是减弱，这正是理解干涉现象的关键。让我们通过动画来观察两列波的叠加过程。
光的干涉是波动光学的核心现象。当两列相干光波相遇时，会发生叠加产生干涉。相干光需要满足三个条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。当两列波的波峰与波峰叠加时，发生相长干涉，光强增强，形成明纹；当波峰与波谷叠加时，发生相消干涉，光强减弱，形成暗纹。明纹的条件是光程差等于波长的整数倍，暗纹的条件是光程差等于半波长的奇数倍。让我们通过改变相位差来观察干涉效果的变化。
薄膜干涉是干涉现象的重要应用。当光照射到薄膜上时，一部分光在上表面反射，另一部分光透射进入薄膜，在下表面反射后再透射出来。这两束反射光会发生干涉。薄膜干涉的条件公式是2nd cosθ等于kλ对应明纹，2nd cosθ等于k加二分之一λ对应暗纹。其中d是薄膜厚度，n是折射率，θ是折射角。由于不同波长的光满足干涉条件的厚度不同，所以薄膜会呈现出美丽的彩色。让我们观察当薄膜厚度改变时干涉效果的变化。