座敷童子的母亲是谁:光线为什么会折射?

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/30 00:08:56
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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。

光的折射定律:光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光和入射光分居法线两侧;折射角小于入射角;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,传播方向不变,在折射中光路可逆。当光从水或其他介质中斜射入空气时,折射角大于入射角。

光 的 折 射 原 理

当波行进遇到不同介质的接口时,会有部份的波反射,其余的波则可能进入新介质。光是一种电磁波,也具有波的一般特性。例如:当可见光垂直射向玻璃时,约有4%的光反射,其余96%的光则进入玻璃内。当光从玻璃内再度垂直进入空气时,仍然约有4%的光反射,其余96%的光线则进入空气中。若是光线在玻璃中行进时,被玻璃吸收的比例相对很小,则玻璃会呈现透明的状态。若是光线被吸收的比例增加,则呈现半透明或甚至不透明的状态。当光线并非垂直射向透明介质的接口时,则会在接口上产生反射与折射现象。反射波满足反射定律:入射角=反射角。

光线在不同物质中传播的速度不一样造成了光的折射。

对于这个问题,由于见解不同,科学家们分成了两大派。一派以牛顿(英国著名的物理学家)为代表。他认为,光是由亿万个弹性小微粒组成的,发光体就象一颗不断爆炸的“炸弹”,它不断地向周围抛出大量碎片,这就是光的微粒说。另一派以惠更斯(荷兰物理学家)为代表。他不同意牛顿的学说,认为光是一种机械波,由发光体引起,和声一样依靠媒质来传播。

牛顿的微粒说有它正确的一面,用它可以很好地说明光的反射现象。光线遇到一个光滑表面的时候,就象乒乓球碰到墙壁一样被反弹回来。但是,这种理论在说明其它的一些光学现象的时候,又遇到不可克服的困难。例如一束光射到界面上的时候,为什么一部分反射,一部分折射。按照微粒说,组成光的粒子到达界面后只能有一种行为,反射或是折射,而不会同时发生两种运动。尽管牛顿对微粒说进行了一些补充和修正,但是它对光学实验中不断涌现的新现象也还是解释不通。

十九世纪初,在许多科学家共同努力下,光的波动说才得到了广泛的承认。下面,我们就根据光的波动说来解释一下光的折射。

人们常把光波比成水波,因为它们之间有很多相似的地方。下图中我们把光波画得象水波一样,利用一些横线表示光波在行进中的波纹。当光斜射入玻璃的时候,一个波纹的一边先触及到玻璃的表面,由于光在玻璃里比在空气里前进速度慢,所以波纹的一边就先慢下来了,这个波纹就弯了过来。等到这个波纹全部进入玻璃块中以后,它就又沿着直线前进了。可以看出光线的弯曲只发生在经过界面的一瞬间。

还可以打个比方来帮助你弄清光折射的原因。在劳动的时候,同学们都推过两只轮子的手推车,当你把一辆双轮车斜着从平坦的水泥道路上推向沙土地的时候(换句话说,就是当水泥路面和沙地的交界线跟车子的前进方向是斜交的时候),就会有一个车轮先遇到沙土地,它的速度立即减慢下来,而另一个车轮仍以原来较快的速度运动,两个轮子的速度不同,车子一定会拐一个弯,等到两个轮子同时进了沙地以后,车子就又沿着直线前进了。履带式拖拉机就是利用两个履带速度不同而灵巧地转弯的。

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光有波粒二相性,波可以折射,所以光可以。