光的折射原理是什么? 光的折射原理

作者&投稿:员到 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
一、 光的折射 光的折射定律是高中物理教学中的内容。光从一种介质中进入到另一种介质中,改变原来的传播方向,这种现象是光的折射现象,它们之间的规律称为光的折射定律:入射光线、法线、折射光线在同一个平面,入射光线、折射光线分居在法线的两侧,入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量。 二、光子与光线 说到光子,知道的人很多,这是爱因斯坦提出来,很好地解释了光电效应,从而获得了物理界的最高奖------诺贝尔奖。在本篇文章的光子,是全频率的光子,非可见光有非可见光的光子,而光子的运动集合构成了光线,也就是人们通常所说的光,光的入射、反射、折射都是大量光子运动的集体表现。 光子一词中有一个“子”,说明体现了粒子性,在爱因斯坦的思想中,光子没有静止质量,但是有运动质量,由于人们找到一个基本粒子后,又会有另一个质量比原来更小的粒子存在,于是,用没有静止质量的光子充当物质的基本粒子,但是存在一个问题,光子本身没有静止质量,由光子构成的物质本身也没有静止质量,而事实却不是这样,自然界的物质都是有静止质量,改变理念,物质的静止质量并不是物质本身固有的,而是物质不断与环境相互作用光子体现的质量。由于这个原因,所有物质只要存在,就要不断与环境相互作用光子,物质停止与环境作用光子,物质将会进入到另一个时空,从这个角度来分析,质量都是物质与环境作用光子体现的,光子是不断被吸收与发射的结果。物质环境中有的地方存在光子的可能性大,有的地方存在光子的可能性小,才出现光的波动性这一说,才有人们所说的光子波粒二像性。 由于光、光线是光子群体运动的结果,哪么,入射光、反射光、折射光都是光子,发射、吸收的最大可能性。由于在均匀介质中,物质发射光子的可能性是处处相等的,才有光是直线传播的特性。同样,在非均匀介质中,由于吸收、发出光子的可能性不相同,光子在非均匀介质中,光线发生弯曲的结果。 三、光的折射原理 物理学中说明,由于光速在不同介质中的速度不同,才有光走过不同的路线,才有光在介面上发生折射的现象,这是完全正确的。我们先说第一个问题,(1)、光在不同介质中速度不同;(2)、论述光的折射原理。 1、为什么光在不同的介质中光速不同 由于光子是物质的基本粒子,所有粒子只有不断与环境相互作用光子,才能体现自己的质量,自己的存在才能有意义,而光线是光子集体、运动的结果,说到运动一定要说速度,我们知道光在真空中的速度是C,是最大的,在其它介质中速度都比在真空中的速度要小,特别是在真空中,光子的运动不需要介质,是依靠自身传播,这是光波区别机械波的本质原因,事实上。从光子是物质的基本粒子来看,光子也是其它光子信息吸收光子,发出光子的结果,就是说在真空中没有分子、原子的存在,一定有光子的组合,这个组合有意义,可以吸收光子,发出光子,这些光子组合是光子存在、运动的介质。 说到光速,一定要说到时间,速度是路程与时间的比值,在真空中,存在光子组合吸收光子,再发出光子的结果,在真空中,光子集合------光的速度是C,单个光子的运动速度,就会大于C,因为吸收光子、发出光子需要时间,会使光速度减慢,这里分析说明一定存在的光子单个的速度,它要一定大于光子群的速度C,但是单个光子超光速没有意义,因为一个光子不表达任何信息,只有光子组合才能表达信息。 当光子进入到真空以外的其它介质中的时候,由于存在分子、原子、电子等实物粒子,这些粒子在单位时间内吸收光子、发出光子的次数增加了,是相对真空中单位时间吸收、发出光子的次数增加了,才使光子在单位时间内,向前运动的路程减少,速度减慢,换一句话说,光子进入到介质中,单位时间内,与介质粒子作用的次数越多,光速越慢。 通过这个分析可知,不同的介质对不同的频率的光子的速度不同,通常情况下,频率越高,波长越短,光子在相同的路程内与介质中的粒子作用光子次数越多,光速越慢,在可见光范围内,红光在介质中的光速,在通常情况下,比紫色光的光速要大。但是如果这种介质只发出红光,也就是单位时间内与红光频率相对应的光子作用的机会要多,会出现相反的例子,在这种介质中,红光的光速会比其它频率的光速度要慢。同样如果介质的粒子分布不是均匀的,就是会存在光速的方向性,也就是在某一个方向上速度要大一些,在另一个方向上速度要小一些,这些都是单位时间内与介质作用光子次数不同的结果。 2、光的折射原理 有人会说高中物理中,已经学习了光的折射定律了,说明人们对光的折射现象研究的很清楚了,为什么还要再谈光的折射原理,这是因为高中的光的折射原理是通过光的波动性研究的,得出结论是光的入射角的正弦与光的折射角的正弦之比,等于光在两种介质中的光速之比, ,本篇内容是从光的粒子性研究光的折射原理,说明光子的吸收与发出遵守粒子的几率,光的运动路线,也就是光子吸收、发出的最大几率的地方。 由于光的运动路线是光子被吸收,发出的最大几率的地方,那么光线的方向,就会向着吸收、发出光的可能性多的前进,也就是那个方向吸收这种光子的可能性大,就向这个方向偏折,我们假设光子在真空中,单位时间内被吸收、发出了N次,而在介质中,在相同的时间内被吸收、发出了M次,光子本身的速度不变,并且比光速C要大,由于被吸收发出,运动路程减少,速度减小,那么,则 ,当光线以 角入射到界面上的时候,由于光子的法线方向吸收光子、发出光子的可能性大,光线应该向着法线方向偏折。 在介质均匀分布的区域内,光子被吸收、发出的可能性是一样的,光线是直线传播,但是界面上不同,光子在真空中,与介质中被吸收、发出的可能性不同,也就是在光子组合数分布不同的地方,光子集合的运动路线会向着吸收、发出光子的可能性大的地方运动。也就是在光子信息分布不均匀的地方,光线会发生弯曲。通常在界面的一个波长内,在几千个分子距离内,发生弯曲,进入介质以后,光子就认为是均匀介质了,这样分析是说明,发生光的折射,在界面上画成折线,只是一种近似,如是严格地要求画出光的折射光路,在折射的界面上应该画成圆弧线。

光的折射原理:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。

光的折射定律

1、折射光线和入射光线分居法线两侧(法线居中,与界面垂直)。

2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。(三线两点一面)。

3、当光线从空气斜射入其它介质时,角的性质:折射角(折射率大的一方)小于入射角(折射率小的一方)(不能反着说);(在真空中的角总是大的,其次是空气,注:不能在考试填空题中使用)入射角 反射角 折射角的表示。

4、当光线从其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。(以上两条总结为:谁快谁大。即为光线在哪种物质中传播的速度快,那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角,在真空中的角度总是最大的)。

5、在相同的条件下,折射角随入射角的增大(减小)而增大(减小)。

扩展资料

特殊情况

光由光密(即光在此介质中的折射率大的)媒质射到光疏(即光在此介质中折射率小的)媒质的界面时,全部被反射回原媒质内的现象。光由光密媒质进入光疏媒质时,要离开法线折射,如图所示。

当入射角θ增加到某种情形(图中的e射线)时,折射线延表面进行,即折射角为90°,该入射角C称为临界角。若入射角大于临界角,则无折射,全部光线均反回光密媒质(如图f、g射线),此现象称为全反射。

参考资料来源:百度百科-光的折射



科学知识普及:光的折射原理



光的折射原理?~

科学知识普及:光的折射原理

科学知识普及:光的折射原理

请问光的折射原理是什么?
答:定理:1.折射光线,入射光线,法线在同一平面内!2.折射光线入射光线分居法线两侧 3.当光从空气斜射入其他介质时入射角大于折射角,当从其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角 .简称:空大 4.当入射角为0度时,折射角也为0度.(折射光线,法线和入射光线在同一条直线上)5.光从空气中斜射入水中或...

光的折射原理
答:光的折射原理:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。光的折射定律 1、折射光线和入射光线分居法线两侧(法线居中,与界面垂直)。2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。(三线两点一面)。3、当光线从空气斜射入其它介质时,角的性质:折射...

物理中光的折射是什么原理?光路可逆是怎么回事?
答:光由一种介质斜射入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时,方向发生偏折的现象叫做光的折射。例如:池水变浅.钢笔错位.鱼插以及铅笔经过水面而断,光路是光子从出发点运动到目的地最快的路径,在通常所理解的平直空间中两个点之间的短程线是唯一的,因此光不管正向和反向都只能有一条路,因此光路...

光的折射定律
答:原理概念折射定律由荷兰数学家斯涅尔发现,是在光的折射现象中,确定折射光线方向的定律。当光由第一媒质(折射率为n1)射入第二媒质(折射率n2)时,在平滑界面上,部分光由第一媒质进入第二媒质后即发生折射。实验指出:(1)折射光线位于入射光线和界面法线所决定的平面内;(2)折射线和入射线分别...

折射现象的原理是什么
答:[折射现象的原理]:当光从一种介质斜射入另一种介质时,一般会发生偏折,这种现象叫做光的折射。传播介质的改变是导致光波发生折射的重要原因。折射定律:由荷兰数学家斯涅尔发现,是在光的折射现象中,确定折射光线方向的定律。"折射定律"是指当光由第一媒质(折射率n1)射入第二媒质(折射率n2)时,...

折射现象的原理是什么
答:其光路结构原理主要是根据光的折射和反射定律。此定律也可根据光的波动概念导出,所以它也可应用于无线电波和声波等的折射现象。 折射定律(law of refraction) 或 斯涅尔定律(Snell's Law) 光线通过两介质的界面折射时,确定入射光线与折射光线传播方向间关系的定律,几何光学基本定律之一 ...

光的折射原理是什么原理
答:光,也是一种波,光波折射的原因可以用惠更斯原理解释。光的折射原理 传播介质的改变是导致波发生折射的重要原因。如右图,一列平行光波由介质1射向介质2,a,b是这列光波的三条波线(光线),由于未经过介质2前,a,b两波线波速、频率等完全一样,由于与临界面成一定角度,所以当波线a到达临界面上...

光的折射原理是什么?(详细点)
答:光由一种介质斜射入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时,方向发生偏折的现象叫做光的折射。例子如:池水变浅.钢笔错位.插鱼以及铅笔经过水面而断...1、折射光线和入射光线分居法线两侧 (法线居中)2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。(三线一面)3、当光线从空气斜射入其它介质时,角的...

物理的折射和反射是怎么回事?
答:光的折射 1、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射 理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向...

光的折射原理
答:1.光从密度小的介质进入密度大的介质,折射角小于入射角 2.光从密度大的介质进入密度小的介质,折射角大于入射角 在折射中光速改变