17.2光的折射与折射率
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光从空气中射到水中时，我们可以发现一部分光发生了发射，另一部分光进入了水中，发生了折射现象。 我们这一节主要介绍了下光的折射发生的原因以及光的折射遵循的规律。 怎么理解光的折射呢？ 从发生的条件来看，光发生折射时，比如是从一种介质进入到另一种介质时才可能发生折射现象。 准确来说就是，当光从光疏介质射入光密介质时，当其入射角大于零度小于九十度时，肯定会发生折射现象。当光从光密介质射入光疏介质时，当前入射角大于零度小于其发生全发射的临界角的时候，也会发生折射现象。 以上是光的折射现象发生的条件。 那么，我们如何了理解光为什么会发生折射呢？ 我们知道，光在不同的介质中，其传播速度是不一样的，光在真空中的传播速度最快，是3.0*10^8m/s，光在其他介质中的传播速度都会小于光在真空中的传播速度。 光从一个介质射入到另一个介质时，之所以会发生折射现象，其原因是由于光在不同的介质中的传播速度不同引起的，速度的不同包括方向以及大小的不同。 接下来我们来介绍下折射率的概念。 我们定义真空中的光的折射率为1，其他介质中的折射率我们可以从两个方面来定义。 其一，我们把光从真空中射入某一介质中的入射角的正弦比上折射角的正弦之比称为该介质的绝对折射率，简称折射率。 第一种的定义就是折射定律的理解，折射定律用文字表述就是： 折射光线、入射光线与法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分布在法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。其比值与入射角和折射角的大小无关，只与两种介质的性质有关。 其二，我们用光在真空中的传播速度比上光在某一介质中的速度的比值，称为该介质的折射率。 由于光在真空中的速度是最大的，光在其他介质中的传播速度都小于光在真空中的传播速度，所以除了真空外，其他介质的折射率都大于1。 在高中物理阶段，我们把光在一般空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度，把光在空气中的折射率也近似真空中的折射率，也就是近似等于1。 最后简单介绍下绝对折射率与折射率： 当我们研究某一介质相对于真空或者空气的折射率时，或者说我们研究的两种介质其中有一种介质是真空或者空气时，我们求得另外一种介质的折射率可以称为绝对折射率。 当我们研究的两种介质不包含真空或者空气时，比如研究光从水射入玻璃时，这时候我们把入射角的正弦与折射角的正弦的比值，称为相对折射率。 以上就是关于光的折射以及折射率的介绍，供大家学习和参考。 |
