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如何解释光沿直线传播(光沿直线传播的物理知识)

导语:「浅谈物理系列」如何理解光的传播—沿直线传播、反射和折射定律

导读

光的传播是生活中常见的物理现象,也是初中物理考试中常考项目之一。下面我分享一些自己的理解方式,便于大家参考。

光的传播性质

1.同一介质中,光沿直线传播

2.同一介质中,光需要反射时,反射角等于入射角 a=b

3.光疏介质进入光密介质(如光从空气进入水中),折射角小于入射角,反之亦然。

具体来说:光从某一介质A中进入另一介质B,会发生折射,折射角与入射角的正弦值之比等于介质A与介质B中光速之比 sina/sinb=Va/Vb

如何理解?

总的来说:光会沿着时间最短的方式到达。具体来说:

1.一般情况:沿直线传播。理由:两点之间线段最短。

2.反射:反射角等于入射角。其实这一点还是离不开“走直线”这件事的。

假设A在L面反射到B的反射点是P,P暂时是任意的。

以L为基准,做AP的镜像CP。因为镜像,所以AP=CP,∠a=∠c。整个途径=AP+PB,又因为AP=CP,所以整个途径=CP+PB。

想要时间最短,又在同一种介质中,那么就要求路径最短,也就是CP+PB最短。两点之间线段最短,所以点C、P、B在同一直线时,路程最短。

当CPB共线后,∠c=∠b,又因为∠a=∠c,所以有∠a=∠b。

因此:反射时,反射角等于入射角。

3.折射: 光疏介质进入光密介质(如光从空气进入水中),折射角小于入射角,反之亦然。

我们不用理解为什么会sina/sinb=Va/Vb,主要理解为何会改变方向,没有继续沿直线走。

还是说光从空气进入水中。首先我们要知道,光速在不同介质中不同,真空>空气>其他(包括水)。想要时间尽可能短,就需要在走的快的地方多走些距离,走的慢的地方少走些距离。

因此,才会出现有直线不走,走折线的情况。

如果大家记不住折射角、入射角大小关系,可以记住:光速 真空>空气>其他,sina/sinb=Va/Vb(光速越大的地方,角度越大)。这样就不会混淆了哦。

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