為什麼光能在水中折射

1樓：匿名使用者

因為這是非常正常的。

2樓：匿名使用者

已知假設來：真空中速度是常源數c,在介質中，速度減慢，變為v=c/n,n為折射率。

比如，水的折射率約為n=1.33，所以光速變成了（c/1.33）

我們驚訝的發現，光是很聰明的東西，它從空氣到水，速度改變，但是它走的路徑，卻使得光行走的時間最短。也就是說，光從空氣中的a點，走到介質中的b點（記住在空氣中速度為c,介質中為c/n）按照光的折射定律走的折射路線，比其他任何別的選擇，花的時間最小。

因此相當於，光走了一條最最省勁兒的路，就是折射的那條路。

這個「勁兒」，後來發現其實正是某乙個物理量，叫做「作用量」。在這個之前，fermat發現了「光行最速原理」，就是說光走了一條用時間最短的路線。

這個原理，是乙個基本的原理。

比如光沿直線傳播，顯然時間最短。

光反射，入射角等於反射角，如果走別的路線，用的時間會變長。

高中會到學光的折射公式，snell's law。

這些現象，直線傳播，反射，折射，本質都是「光行最速原理」，更本質就是最小作用量原理。

3樓：匿名使用者

我想這得從微觀角度解釋。由於原子核的強大引力將原子核周圍的時空卷了回起來,就像太陽答將她周圍的時空輕度捲曲樣。當光經過原子核附近時,光線便發生了捲曲。

和光線從太陽旁經過會發生捲曲一樣。(就如同你開一量車上在筆直的公路上行駛,在你看來,你在做直線運動,這是無可置疑的。然而從太空上看,你在地球表面作曲線運動。

)因此光線是沿直線傳播的,只不過是按照她的直線傳播方式,這在我們看來便成了曲線。可以想象:光沿著曲線傳播,走過的路程自然也就多了,而光速是不變的。

於是穿過一定長度的時間也就變長了。用速度=位移/時間。於是在我們看來,就是光在介質中傳播的速度變慢了。

而不同的原子核對時空的捲曲程度不同,就有了不同介質有不同速度。

當光從光疏介質(光疏介質原子核對時空的捲曲能力較弱)進入光密介質時,如果是垂直入射時,入射點兩側附近原子核對時空的捲曲相互抵消。光便沒有發生折射。但當光線以一定角度入射時,有一邊的捲曲能力會強一些,於是造成了光線朝那個方向偏折一定角度,這便有了折射。