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
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
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
高中物理,已经学习了光的折射定律,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布,光的运动路线,也就是光子吸收、发出的最大几率的地方,当然物理学中也认可光是几率波。
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。
科学知识普及:光的折射原理
散射和折射有什么区别?
三、用途不同 1、散射:散射利用对流层、电离层以及流星余迹的散射可对上百乃至几百公里距离的定点进行微波或超短波通信,是跨越不能设中继站的地段进行通信的有力措施。2、折射:折射利用折射原理发明了透镜透镜有凸透镜和凹透镜,细分又有双凸、平凸、凹凸、双凹、平凹、凸凹六种。参考资料来源:百度...
光的折射10个例子分别是什么,说明原理?
光的折射10个例子分别是如下:1、水池中的水看起来比实际浅了。解释:水池底部(以S点为例)反射的光从水中射入到空气中时发生折射,折射光远离法线(折射角大于入射角),人逆着进入眼睛的折射光的方向看过去,就会看到水池底部的虚像S',虚像的位置是升高的,所以看上去整个水池的水变浅了。2、...
光为什么会发生折射?
渔民们捕鱼就需要用到光的折射,因为鱼儿是生活在水下的,我们看见的鱼是通过光的折射后映入我们大脑的鱼。所以我们捕鱼的时候要找到一定的角度,不能直接冲着看见鱼的位置刺过去,应该靠后一点点,这样扎到鱼的几率会大大提高。这就是光的折射一些原理以及运用,你们都学会了吗?
光的折射有什么规律吗
当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线和法线在同一平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
光线折射原理
光线折射原理是光学中的基本原理之一,指的是光线在从一种介质传播到另一种介质时,由于介质密度不同导致光线传播方向发生改变的现象。具体而言,在两种不同介质交界面上,光线会按照斯涅尔定律进行折射,即入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足一定的数学关系。这个原理广泛应用于各种光学器件和实验中...
光的折射原理?
光是一种电磁波,光的折射原理是根据麦克斯韦方程组,然后利用电场和磁场的边值关系推导出来的,包括光的反射定律也是这样得到的。
光的折射原理是什么原理
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到达临界面上的A点时,波线b刚刚传到B点(图中虚线AB⊥波线b)...
物理光的折射和反射原理是什么?
把一根铅笔放入一杯水中,铅笔看起来好像弯折了,这是发生了物理学中光的折射现象。铅笔看起来好像弯折了,这是由于铅笔反射的光线从水中进入到了空气中,此时,光线的传播介质发生了改变,这个时候,就会因为光线的传播方向就会产生了偏析,由远离法线,折射角大于入射角,所以看到铅笔在水中的部分是向上...
光的折射原理是什么?(详细点)
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...
折射形成原理是什么?
指光从一种介质进入另一种具有不同折射率之介质,或者在同一种介质中折射率不同的部分运行时,由于波速的差异,使光的运行方向改变的现象。用会惠更斯原理可以解释,1678年,惠更斯完成著作《光论》。1690年这本书公开发行。在这本书中他提出“惠更斯原理”:波前的每一点可以认为是产生球面次波的点...
郸陶参麦:[答案] 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. 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...
成县15811234309: 折射的原理是什么 - ?
郸陶参麦: 波穿过不同的介质的时候传播方向会发生变化就是折射. 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射.光从空气斜射入水中或其他介质时,折射光线向法线方向偏折. 鱼儿在清澈的水里面游动,可以看得很清楚....
成县15811234309: 光的折射原理 - ?
郸陶参麦: 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....
成县15811234309: 光的折射有什么原理?举例说明. - ?
郸陶参麦:[答案] 光的折射:光由一种介质(物质)斜射到另一种介质传播方向发生改变这种现象叫光的折射.
成县15811234309: 光的折射定律 - ?
郸陶参麦: 光的折射定律: ①折射光线,入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧. ②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即sini/sinr=常数. 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...
成县15811234309: 什么是光的折射原理呢? - ?
郸陶参麦: 光的折射其实就是光线从一种介质传播到另一种介质中,传播方向改变. 它的本质就是光的传播速度改变.
成县15811234309: 光的折射是什么原理??
郸陶参麦: 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发生变化,这就是光的折射.
成县15811234309: 光的折射是什么原理? - ?
郸陶参麦: 波穿过不同的介质的时候传播方向会发生变化就是折射. 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射.光从空气斜射入水中或其他介质时,折射光线向法线方向偏折. 鱼儿在清澈的水里面游动,可以看得很清楚....
成县15811234309: 光的折射原理是什么?(要很透彻的分析啊) - ?
郸陶参麦: 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...
成县15811234309: 光的折射原理有哪些? - ?
郸陶参麦: 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