首页
/
每日頭條
/
生活
/
光的折射角度和什麼有關
光的折射角度和什麼有關
更新时间:2025-04-04 09:56:55

光線從一種介質進入另一種介質的時候,會發生折射現象,在很多人看來,這是神奇的大自然在作怪。的确很奇怪,為什麼光在進入新的介質時不保持原來的傳播方向,而是選擇一條曲折的路線呢。這麼想的人,也許對這樣的回答會感到滿意:在本質上,光經過介質交接處所遇到的情況,就像一隊齊步前行的士兵,從幹燥的路面進入一片泥地時經曆的情形一樣。19世紀著名的天文學家和物理學家約翰.赫歇爾就是這樣解釋光的折射現象的。

請您想象一下,有一隊士兵正行進在一個這樣的地區,這個地區被一條直線分為兩個區域,其中一個區域平坦、光滑,易于行走,而另外一個區域凸凹不平,所以士兵行走艱難,速度不會太快。假設這個橫隊與這條分界線并不是平行的,而是成某一個角度,這樣,這些士兵就不能同時走到分界線,而是先後到達。每個士兵在跨過分界線後速度都會馬上下降,不能像前面走得那麼快了,所以,就不能再與橫隊中沒有跨過分界線的士兵保持一條直線上,而是逐漸落後于這條線了。

因為每個士兵在跨越分界線時都會遇到同樣的情形,所以如果他們不破壞隊形,不散開,而是繼續保持整齊的隊列前進,那麼跨過了分界線的部分隊伍不可避免地要落于其餘的部分,因此隊列的兩段就會在與分界線的交點上形成一個鈍角。因為士兵們必須齊步走,也不能夠搶先,這就使每個士兵都會按照跟新橫隊成直角的方向前進,因此士兵越過分界線以後的行進路線具有了新的特征,第一,與新橫隊垂直,第二,行進的距離與在沒有降速前的行進距離的比值,正好等于現在的行進速度和原來的行進速度的比值。

我們自己也可以在桌子上直觀地再現這個模拟光線折射的小實驗。用桌布蓋住一半的桌面(圖109),把桌子微微傾斜,然後把裝在一根軸上的一對小輪子(比如,從已經壞了的兒童火車或者其他玩具上拆下來的車輪)放在桌面上,讓它向下滾。如果輪子的行進方向與桌布邊緣成直角,則行進路線是不會發生偏轉的。在這種情況下,您演示的光學定律是:垂直射向介質分界面的光線不會産生折射。但是如果輪子的行進方向與桌布邊成斜角,那麼行進路線在桌布邊緣就會發生偏轉,也就是在速度不同的介質交界處發生偏轉。我們在這裡不難發現,當輪子從滾動速度比較快的那部分桌面(沒有桌布)進入到滾動速度比較慢的那部分桌面(有桌布)時,行進路線(“光線”)的方向是更接近“法線(分界線的垂線)”的。在相反的情況下,會遠離這條法線。

光的折射角度和什麼有關(光為什麼會折射)1

圖109 用以解釋光的折射現象的實驗

從這裡,可以引申出一個關于光折射現象的重要結論:光産生折射,是由于光在兩種不同介質中的傳播速度不同。速度相差越多,折射就越大;反映光折射程度的所謂“折射率”,就是這兩個速度的比值。這時,如果您看到光從空氣進入水中的折射率為4/3時,您就會知道了,光在空氣中的傳播速度,大約是在水中速度的1.3倍。

從這裡還可以得出光傳播的另外一個特性。如果在反射的時候光線走的是最短路徑,那麼在折射的時候它走的就是最快路徑:除了這條曲折路線之外,任何其他方向都不能使光線這麼快到達 “目的地”。

----摘自《趣味物理學》

,
Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
土豆發出小小的嫩芽還能吃嗎
土豆發出小小的嫩芽還能吃嗎
螞蟻莊園:羽絨服是越厚越保暖嗎?今日答案:不一定哦答案解析:羽絨服保暖性主要受蓬松度、含絨量和充絨量影響,蓬松度最重要。蓬松度越高,可以固定更大體積的保溫空氣層,保暖性越好。而蓬松度與厚薄無關,厚重羽絨服蓬松度可能不達标,輕薄的羽絨服蓬松度...
2025-04-04
趙麗穎與孫俪
趙麗穎與孫俪
5月25号東方衛視舉行招商會。藝人張彬彬,楊超越,王曉晨,利路修亮相活動現場。《極限挑戰寶藏行》新嘉賓張彬彬,利路修加盟《完美的夏天》,《追光吧!哥哥》迎來第二季,《追愛吧!哥哥》有争議,男藝人和女素人談戀愛,這也太刺激了吧。綜藝方面亮點不...
2025-04-04
公婆餅做法及配方
公婆餅做法及配方
公婆餅做法及配方?材料:中筋面粉150g,酵母2g,鹽1g,糖1g,溫水85g,五花肉120g,香蔥1把,鹽2匙,生抽1勺,蚝油1勺,香油适量,五香粉适量,黑胡椒适量,白芝麻适量,我來為大家科普一下關于公婆餅做法及配方?下面希望有你要的答案...
2025-04-04
紅葉寄情的原創
紅葉寄情的原創
關注,讓詩歌點亮生活師飛,1989年生于甘肅隴西。現居北京。作品發表于《人民文學》《詩刊》《星星》《湖南文學》等,曾獲第五屆“人民文學·紫金之星”詩歌獎。師保全冰花已經消融。屋子裡飄滿了灰塵——隻有熱水灑在隔夜的舊式地磚上才會濺起的腥味兒。...
2025-04-04
清潔力度強
清潔力度強
近年,潔面儀的使用量大大增多,用潔面儀潔面也成為了比較流行的一種潔面方式,受到了很多女孩子歡迎。潔面儀的使用原理是什麼呢?潔面儀利用超聲波原理,帶動洗臉刷的細毛,幫助我們清潔一些平時無法清理掉的微小污垢,達到深度潔面的目的。首先,我們來談談...
2025-04-04
Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved