ZKX's LAB

光的折射原理,为什么传播速度的改变会影响到方向? 费马原理分析光的速度

2020-07-22知识18

原理的光程最小理论证明折射定律。 这不是高中的问题吧!利用费马原理证明光的反射定律及折射定律 费马原理是几何光学中的一条重要原理,由此原理可证明光在均匀介质中传播时遵从的直线传播定律、反射和折射定律,以及傍轴条件下透镜的等光程性等。该原理说,若光线在介质中沿某一路径传播,当光线反向时,必沿同一路径逆向传播。费马原理规定了光线传播的唯一可实现的路径,不论光线正向传播还是逆向传播,必沿同一路径。因而借助于费马原理可说明光的可逆性原理的正确性。光在任意介质中从一点传播到另一点时,沿所需时间最短的路径传播。折射定律(law of refraction)或 斯涅尔定律(Snell's Law)。折射定律:光线通过两介质的界面折射时,确定入射光线与折射光线传播方向间关系的定律,几何光学基本定律之一。如图,入射光线与通过入射点的界面法线所构成的平面称为入射面,入射光线和折射光线与法线的夹角分别称为入射角和折射角,以θ1和θ2表示。折射定律为:①折射光线在入射面内。②入射角和折射角的正弦之比为一常数,用n21表示,即式中n12称为第二介质对第一介质的相对折射率。如何用费马原理证明光的反射定律? 如何用费马原理证明光的反射定律的回答如下:1、方法:1)首先是假设是在均匀介质中,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copy任何反射光线路径都不小于它在此平面内的投影.2)可以第二步是设入射光线和反射光线分别过百A、B点,在度反射面同侧,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,这样即可证明。2、相关内容:费马原理最早由法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出:光传播的路径是光程取极值的路径。这个极值可能是最大值、最小值知,甚至是函数的拐点。道最初提出时,又名“最短时间原理”:光线传播的路径是需时最少的路径。费马原理更正确的称谓应是“平稳时间原理”:光沿着所需时间为平稳的路径传播。所谓的平稳是数学上的微分概念,可以理解为一阶导数为零,它可以是极大值、极小值甚至是拐点,费马原理可以证明光的反射原理。3、英文表示:Fermat principle光的折射原理,为什么传播速度的改变会影响到方向? 行波传播方向和震荡方向垂直.从一种物体进入另一种物体,场分布会发生变化,则传播方向就变化了本质并不是速度变化.光是如何知道哪条路线最快的,费马原理是不是违背常理呢? 科幻小说《你一生的故事》里提到费马原理(Fermat's principle)。又名「最短时间原理」:光线传播的…为什么那个费马原理说光走的是极值而不是最小值呢? http://www.eaglefantasy.com/archives/124《费恩曼物理学讲义 第二卷》第19章给出了一个精彩阐述。他是这么说的:“要是他遵循一条需要不同时间的路径,则当它到达时就有不同相位。而在某一点上的总振幅等于光能到达的所有不同路径振幅贡献的总和。所有那些提供相位差异很大的路径将不会合成任何东西。但如果你能找出一整序列路径,他们都具有几乎相同的相位,则小小的贡献便将加在一起而在到达之处得到一个可观测的总振幅。因此,重要路径就成为许多能给出相同相位彼此靠近的路径。而只有时间取极值的那条路径,才能保证路径有微小变化时时间保持不变(再次与导数类比,函数取极值的那个点,当x有微小变化Δx时,Δy=Δx*y’=0,其余的点Δy都是一个不为0的数)。因此,时间取极值的路径被叠加了,成为了实际路径,而其余的任何可能路径都被不同的相位给抵消没了。查看原帖>;>;光是如何知道哪条路线最快的,费马原理是不是违背常理呢? 光有两条最重要的原理:1.在均匀介质里光是沿直线传播2.费马最短时间原理,前一条好理解,可后一条就让…光是如何知道哪条路线最快的,费马原理是不是违背常理呢? 谢邀。这是个蛮有意思的问题,原因其他人已经解释清楚了,不再赘述。这里讲一个感觉很好玩的事情,其实不…

#光的反射定律#费马原理

随机阅读

qrcode
访问手机版