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费马原理证明光的直线传播定律 光为什么沿直线传播?

2020-08-11知识46

费马原理表明光是沿光的极值传播的。 我这个是答案是我在考研究生时候回答的。在椭圆镜面内两个焦点之间,非直线传播时,光路为定值;改变椭圆曲率半径,使其增大则为极小值;使其变小则为极大值。老师给了满分,并且加了星。费马定理证明光的折射定律 费马原理可以表述为:在一条光线上的两点之间,光沿着光学长度最短的路径传播。http://baike.baidu.com/view/66385.html?wtp=tt里面有更详细一点的解释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。用费马定理证明光的折射定律 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。如何用费马原理证明光的反射定律? 运用费马原理证明光在反射和折射的过程中从一点到另一点所用的时间或走的路程比其他任何路径都要短。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。高中物理光速的公式n=C/v的条件和推论? 这条公式要用到大学基础光学的内容费马原理来推导.用费马原理还能证明光的直线传播定律、光的反射定律、光的折射定律.而这些推导过程要用到高等数学的微积分.如果你还是个高中生,那就把这个问题留到大学再解决吧.如果你是个大学生,等学到基础光学了会讲到的.PS:这个公式没有什么条件.

#折射定律#费马原理

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