光的折射原理,物理中光的折射是什麼原理?光路可逆是怎麼回事

時間 2021-08-30 10:46:32

1樓:

光的折射原理:光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生改變,從而使光線在不同介質的交界處發生偏折。

光的折射定律

1、折射光線和入射光線分居法線兩側(法線居中,與介面垂直)。

2、折射光線、入射光線、法線在同一平面內。(三線兩點一面)。

3、當光線從空氣斜射入其它介質時,角的性質:折射角(折射率大的一方)小於入射角(折射率小的一方)(不能反著說);(在真空中的角總是大的,其次是空氣,注:不能在考試填空題中使用)入射角 反射角 折射角的表示。

4、當光線從其他介質斜射入空氣時,折射角大於入射角。(以上兩條總結為:誰快誰大。

即為光線在哪種物質中傳播的速度快,那麼不管那是折射角還是入射角都是較大的角,在真空中的角度總是最大的)。

5、在相同的條件下,折射角隨入射角的增大(減小)而增大(減小)。

特殊情況

光由光密(即光在此介質中的折射率大的)媒質射到光疏(即光在此介質中折射率小的)媒質的介面時,全部被反射回原媒質內的現象。光由光密媒質進入光疏媒質時,要離開法線折射,如圖所示。

當入射角θ增加到某種情形(圖中的e射線)時,折射線延表面進行,即折射角為90°,該入射角c稱為臨界角。若入射角大於臨界角,則無折射,全部光線均反回光密媒質(如圖f、g射線),此現象稱為全反射。

2樓:手機使用者

物理學中說明,由於光速在不同介質中的速度不同,才有光走過不同的路線,才有光在介面上發生折射的現象,這是完全正確的。我們先說第一個問題,(1)、光在不同介質中速度不同;(2)、論述光的折射原理。

1、為什麼光在不同的介質中光速不同

由於光子是物質的基本粒子,所有粒子只有不斷與環境相互作用光子,才能體現自己的質量,自己的存在才能有意義,而光線是光子集體、運動的結果,說到運動一定要說速度,我們知道光在真空中的速度是c,是最大的,在其它介質中速度都比在真空中的速度要小,特別是在真空中,光子的運動不需要介質,是依靠自身傳播,這是光波區別機械波的本質原因,事實上。從光子是物質的基本粒子來看,光子也是其它光子資訊吸收光子,發出光子的結果,就是說在真空中沒有分子、原子的存在,一定有光子的組合,這個組合有意義,可以吸收光子,發出光子,這些光子組合是光子存在、運動的介質。

說到光速,一定要說到時間,速度是路程與時間的比值,在真空中,存在光子組合吸收光子,再發出光子的結果,在真空中,光子集合---光的速度是c,單個光子的運動速度,就會大於c,因為吸收光子、發出光子需要時間,會使光速度減慢,這裡分析說明一定存在的光子單個的速度,它要一定大於光子群的速度c,但是單個光子超光速沒有意義,因為一個光子不表達任何資訊,只有光子組合才能表達資訊。

當光子進入到真空以外的其它介質中的時候,由於存在分子、原子、電子等實物粒子,這些粒子在單位時間內吸收光子、發出光子的次數增加了,是相對真空中單位時間吸收、發出光子的次數增加了,才使光子在單位時間內,向前運動的路程減少,速度減慢,換一句話說,光子進入到介質中,單位時間內,與介質粒子作用的次數越多,光速越慢。

通過這個分析可知,不同的介質對不同的頻率的光子的速度不同,通常情況下,頻率越高,波長越短,光子在相同的路程內與介質中的粒子作用光子次數越多,光速越慢,在可見光範圍內,紅光在介質中的光速,在通常情況下,比紫色光的光速要大。但是如果這種介質只發出紅光,也就是單位時間內與紅光頻率相對應的光子作用的機會要多,會出現相反的例子,在這種介質中,紅光的光速會比其它頻率的光速度要慢。同樣如果介質的粒子分佈不是均勻的,就是會存在光速的方向性,也就是在某一個方向上速度要大一些,在另一個方向上速度要小一些,這些都是單位時間內與介質作用光子次數不同的結果。

2、光的折射原理

高中物理,已經學習了光的折射定律,說明人們對光的折射現象研究的很清楚了,為什麼還要再談光的折射原理,這是因為高中的光的折射原理是通過光的波動性研究的,得出結論是光的入射角的正弦與光的折射角的正弦之比,等於光在兩種介質中的光速之比,,本篇內容是從光的粒子性研究光的折射原理,說明光子的吸收與發出遵守粒子的機率布,光的運動路線,也就是光子吸收、發出的最大機率的地方,當然物理學中也認可光是機率波。

由於光的運動路線是光子被吸收,發出的最大機率的地方,那麼光線的方向,就會向著吸收、發出光的可能性多的前進,也就是那個方向吸收這種光子的可能性大,就向這個方向偏折,我們假設光子在真空中,單位時間內被吸收、發出了n次,而在介質中,在相同的時間內被吸收、發出了m次,光子本身的速度不變,並且比光速c要大,由於被吸收發出,運動路程減少,速度減小,那麼,則,當光線以角入射到介面上的時候,由於光子的法線方向吸收光子、發出光子的可能性大,光線應該向著法線方向偏折。

在介質均勻分佈的區域內,光子被吸收、發出的可能性是一樣的,光線是直線傳播,但是介面上不同,光子在真空中,與介質中被吸收、發出的可能性不同,也就是在光子組合數分佈不同的地方,光子集合的運動路線會向著吸收、發出光子的可能性大的地方運動。也就是在光子資訊分佈不均勻的地方,光線會發生彎曲。通常在介面的一個波長內,在幾千個分子距離內,發生彎曲,進入介質以後,光子就認為是均勻介質了,這樣分析是說明,發生光的折射,在介面上畫成折線,只是一種近似,如是嚴格地要求畫出光的折射光路,在折射的介面上應該畫成圓弧線。

3樓:龍泉拾荒者

科學知識普及:光的折射原理

物理中光的折射是什麼原理?光路可逆是怎麼回事

4樓:言歡_一笑相逢

光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生改變,從而使光線在不同介質的交界處發生偏折。

當光線逆著原來的反射光線(或折射光線)的方向射到介質介面時,必會逆著原來的入射方向反射(或折射)出去,這種性質叫光路可逆

折射現象的原理是什麼,光的折射原理是什麼

超級烈焰 折射現象的原理 當光從一種介質斜射入另一種介質時,一般會發生偏折,這種現象叫做光的折射。傳播介質的改變是導致光波發生折射的重要原因。折射定律 由荷蘭數學家斯涅爾發現,是在光的折射現象中,確定折射光線方向的定律。折射定律 是指當光由第一媒質 折射率n1 射入第二媒質 折射率n2 時,在平滑介...

光的折射定律是什麼,光的折射規律是?

假面 光的折射定律是幾何光學的基本定律之一。是在光的折射過程中,確定折射光線與入射光線之間關係的定律。1621年由斯涅耳提出。光從一種介質射向另一種介質的平滑介面時,一部分光被介面反射,另一部分光透過介面在另一種介質中折射,折射光線服從折射定律 折射光線與入射光線 法線處在同一平面內,折射光線與入射...

物理學求光的折射角度的問題

小多先生 光從空氣射入水中時,sin入 sin折 折射率如果光從水射入空氣時,則sin折 sin入 折射率所以,sin折 折射率 sin入 1.33 sin45 0.94故,折射角 arc sin0.94又因為sinc 1 n 1 1.33 0.7519,c為發生全反射的臨界角,n為折射率 得c 4...