反射定律是怎样符合费马原理的 光在介质中沿着光程为极值的路径传播,反射是按最小光程路径传播,(因为没有极大值)假设是在均匀介质中首先只有反射光线在入射光线和法线的平面内才可能按照最小光程传播,因为任何反射光线路径都不小于它在此平面内的投影.然后可以设入射光线和反射光线分别过A、B点,在反射面同侧,作C点与A点沿反射面对称,连接BC交反射面于D点,易证AD=CD,然后由于两点之间直线最短,可以知道ACB是最短光程路线,而且符合反射定律
利用费马原理证明光的反射定律及折射定律
如何用费马原理证明光的反射定律?
光的反射定律原理解释 光的反射中,入射角等于反射角,这是通过实验得到的。至于其中的原理,中学物理的知识是解释不了的,具体解释如下:光是电磁波,光的反射定律可以用两种方法证明,一种直接用麦克斯韦方程组加上电磁场的边值关系,研究电磁波在两种介质的光滑分界面上的行为,可以证明光的反射定律。可以查阅一下大学物理学。另一种方法是利用光传播的费马原理来证明,而费马原理又是由麦克斯韦方程组得到波动方程来证明的。费马原理认为:光总是沿着光程为极值的路径传播的。光程是光在介质中传播的距离乘以介质的折射率,它等于光在真空中以同样的时间传播的距离。对于反射的情况,即考虑光从一点传播到另一点并经界面一次反射的极值路径。画出图,就会发现这样的路径是没有极大值的,所以只能求极小值。因而问题转化为:A点和B点在界面的一侧,现要求从A点走到B点,必须经过界面上某点,要求路径为最短,请问界面上的这一点在何处?这就成了一个简单的平面几何问题,等你画出了这一点,就可以得到入射角等于反射角的结论。至于小球在一个平面上碰撞后,入射角不一定等于反射角。这需要高中物理的动量守恒定律等知识来说明。小球在平面上碰撞后,根据动量守恒,与斜面平行方向的分速度不变,。
如何用费马原理证明光的反射定律 费马定理的定义是光总是走光程极值路线,一般都是极小值。对于光从A到B点的反射来说,如果反射点为C,光线走过的实际路线必然是使得ACB最短的路线,也就是入射角等于折射角。
如何运用费马原理证明光的反射定律和光的折射定律? 运用2113费马原理证明光在反射和折射5261的过程中从一点到另一点所用4102的时间或走的路程比其他任何路1653径都要短。反射时,可以作出光源关于反射面的对称点,再将它和反射后经过的任意一点连起来,则这条线段的长度就是光所走的路程,可以用三角形两边之和大于第三边的原理证明光只有在这条线段与反射面之间的交点反射走的路程才最短,而在这点反射时,入射角和出射角是相等的。折射的道理一样,只不过要考虑光速的变化,你可以通过相应地按光在两种介质中的速度比例改变光在一种介质中的路程,再同样地通过几何学推证。反射定理考虑由Q发出经反射面到达P的光线.相对于反射面取P的镜像对称点P’,从Q到P任一可能路径QM’P的长度与QM’P’相等.显然,直线QMP’是其中最短的一根,从而路径QMP长度最短.根据肥马原理,QMP是光线的实际路径.折射定律考虑由Q出发经折射面折射到达P的光线.作QQ’与PP’平行,故而共面,我们称此平面为Ⅱ.考虑从Q经折射面上任一点M’到P的光线QM’P.由M’作垂足Q’、P’联线的垂线M’M,不难看出QM’,PM’,既光线QM’P在Ⅱ平面上的投影QMP比QM’P本身的光程更短.可见光程最短的路径应在Ⅱ平面内寻找.假设QQ’=h1,PP'=h2,。
从光的折射反射定律可以抽象出费马原理,有没有其他物理定律可以抽象抽变分原理的例子吗? 费马原理 光(广义地说,包括各种电磁波)沿着光程为极值的路径传播,又称极端光程律或光程最短定律。这是P.de费马于1657年首先提出的,称为费马原理。。
如何用马吕斯定理或费马原理验证光的反射定律与折射定律? 费马原理对折射定律的证明假设光从介质n_1入射到介质n_2.在两个介质的交界面上取一条直线?为x轴,法线为y轴,建立直角坐标系?在入射光线上任取一点A(x_1,y_1),光线与两介质交界面的交点为B(x,0),在折射光线上任取一点C(x_2,y_2).AB之间的距离为\\sqrt,BC之间的距离为\\sqrt.由费马原理可知,光从A点经过B点到辠C点,所用的时间t 应该是最短的.t=\\left(\\frac\\right)(ABn_1+BCn_2),t 取最小值的条件是\\frac=0.经整理得 \\frac=\\frac,\\sin\\theta_1=\\frac 且 \\sin\\theta_2=\\frac 即 n_1\\sin\\theta_1=n_2\\sin\\theta_2(Snell's law)