1樓:滿意請採納喲
光從一種介質中進入到另一種介質中,改變原來的傳播方向,這種現象是光的折射現象。
其發生折射的本質原因是:
光是一種波,在不同的介質中傳播的時候,由於介質組成的粒子不同,對於光的能量的吸收也不一樣,所以造成了光的傳播方向的變化,即發生了折射。
2樓:匿名使用者
光的折射定律是高中物理教學中的內容。光從一種介質中進入到另一種介質中,改變原來的傳播方向,這種現象是光的折射現象,它們之間的規律稱為光的折射定律:入射光線、法線、折射光線在同一個平面,入射光線、折射光線分居在法線的兩側,入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一個常量。
如果再問一個問題,光線為什麼會折射,很多老師回答不好,好一點的老師會這樣回答你,由於光在兩種介質中的速度不一樣,光會找一條最好的路徑,達到目的,所需要的時間最短,使自己的壽命最長,由於這樣原因才有折射的。
如果再深入問:為什麼畫成直線,在入射介面上真的是突然改變的嗎,有沒有可能是一個弧線?為什麼從光速大的介質中,進入光速小的介質中,一定是入射角大於折射角,而不是反過來,能回答的人不多了。
光的折射原理
物理學中說明,由於光速在不同介質中的速度不同,才有光走過不同的路線,才有光在介面上發生折射的現象,這是完全正確的。我們先說第一個問題,(1)、光在不同介質中速度不同;(2)、論述光的折射原理。
1、為什麼光在不同的介質中光速不同
由於光子是物質的基本粒子,所有粒子只有不斷與環境相互作用光子,才能體現自己的質量,自己的存在才能有意義,而光線是光子集體、運動的結果,說到運動一定要說速度,我們知道光在真空中的速度是c,是最大的,在其它介質中速度都比在真空中的速度要小,特別是在真空中,光子的運動不需要介質,是依靠自身傳播,這是光波區別機械波的本質原因,事實上。從光子是物質的基本粒子來看,光子也是其它光子資訊吸收光子,發出光子的結果,就是說在真空中沒有分子、原子的存在,一定有光子的組合,這個組合有意義,可以吸收光子,發出光子,這些光子組合是光子存在、運動的介質。
說到光速,一定要說到時間,速度是路程與時間的比值,在真空中,存在光子組合吸收光子,再發出光子的結果,在真空中,光子集合------光的速度是c,單個光子的運動速度,就會大於c,因為吸收光子、發出光子需要時間,會使光速度減慢,這裡分析說明一定存在的光子單個的速度,它要一定大於光子群的速度c,但是單個光子超光速沒有意義,因為一個光子不表達任何資訊,只有光子組合才能表達資訊。
當光子進入到真空以外的其它介質中的時候,由於存在分子、原子、電子等實物粒子,這些粒子在單位時間內吸收光子、發出光子的次數增加了,是相對真空中單位時間吸收、發出光子的次數增加了,才使光子在單位時間內,向前運動的路程減少,速度減慢,換一句話說,光子進入到介質中,單位時間內,與介質粒子作用的次數越多,光速越慢。
通過這個分析可知,不同的介質對不同的頻率的光子的速度不同,通常情況下,頻率越高,波長越短,光子在相同的路程內與介質中的粒子作用光子次數越多,光速越慢,在可見光範圍內,紅光在介質中的光速,在通常情況下,比紫色光的光速要大。但是如果這種介質只發出紅光,也就是單位時間內與紅光頻率相對應的光子作用的機會要多,會出現相反的例子,在這種介質中,紅光的光速會比其它頻率的光速度要慢。同樣如果介質的粒子分佈不是均勻的,就是會存在光速的方向性,也就是在某一個方向上速度要大一些,在另一個方向上速度要小一些,這些都是單位時間內與介質作用光子次數不同的結果。
2、光的折射原理
高中物理,已經學習了光的折射定律,說明人們對光的折射現象研究的很清楚了,為什麼還要再談光的折射原理,這是因為高中的光的折射原理是通過光的波動性研究的,得出結論是光的入射角的正弦與光的折射角的正弦之比,等於光在兩種介質中的光速之比,,本篇內容是從光的粒子性研究光的折射原理,說明光子的吸收與發出遵守粒子的機率布,光的運動路線,也就是光子吸收、發出的最大機率的地方,當然物理學中也認可光是機率波。
由於光的運動路線是光子被吸收,發出的最大機率的地方,那麼光線的方向,就會向著吸收、發出光的可能性多的前進,也就是那個方向吸收這種光子的可能性大,就向這個方向偏折,我們假設光子在真空中,單位時間內被吸收、發出了n次,而在介質中,在相同的時間內被吸收、發出了m次,光子本身的速度不變,並且比光速c要大,由於被吸收發出,運動路程減少,速度減小,那麼,則,當光線以角入射到介面上的時候,由於光子的法線方向吸收光子、發出光子的可能性大,光線應該向著法線方向偏折。
在介質均勻分佈的區域內,光子被吸收、發出的可能性是一樣的,光線是直線傳播,但是介面上不同,光子在真空中,與介質中被吸收、發出的可能性不同,也就是在光子組合數分佈不同的地方,光子集合的運動路線會向著吸收、發出光子的可能性大的地方運動。也就是在光子資訊分佈不均勻的地方,光線會發生彎曲。通常在介面的一個波長內,在幾千個分子距離內,發生彎曲,進入介質以後,光子就認為是均勻介質了,這樣分析是說明,發生光的折射,在介面上畫成折線,只是一種近似,如是嚴格地要求畫出光的折射光路,在折射的介面上應該畫成圓弧線。
3樓:匿名使用者
光折射的本質是:光走的路徑是時間最短的路徑,這是非常奇妙的,光一直在走捷徑
4樓:匿名使用者
因為兩種介質的折射率不同 從折射率小的介質進入折射率大的介質時折射角變大 當入射角大於臨界角時就會發生全反射
光的本質是什麼?
5樓:x統皇
光波和引力波同屬於電磁波的範疇,都是由空間中極子的波動產生的,且速度也並非恆定.一般情況下,當極子分佈越密集和振動越劇烈時,光波在極子中的傳播速度越快.在有核物質群的作用範圍內,因為越靠近中心位置極子的密集度和振動劇烈程度一般都會增大,所以光波的速度一般也會越大.
由於極子因波動而具有的能量會更趨向於往極子密集度和振動劇烈程度大的地方傳遞,因而光波由較為均勻的極子群通向有核物質群作用範圍時,傳播方向會向有核物質群中心發生一定偏折.光波偏折的程度與其受到的吸附作用成正比,吸附作用大越大時,光波的偏折會越大、波長變化也越大.單個的物質個體不會形成波,計算一段光波具有的能量時,應看其中極子波動後能量增加的總量.
光波能量的大小也能通過其頻率來反應,它攜帶的能量越多時,振動的頻率就會越大.
6樓:1053**
首先光是一種能量物質,是由一種無質量的電磁輻射—光子組成的,它可以被幾乎任何物質吸收掉。
光是一種能量的形態,它可以從一個物體傳播到另一個物體,其中無需任何物質作媒介。
光源由微觀粒子組成,說明光也是微觀粒子運動產生的現象。
任何一個物體,只要它的能量比絕對零度高一些,就會輻射出電磁波。
實驗證明,光在傳播過程中主要表現為波動性,在與物質相互作用時主要表現為粒子性,大量光子表現出來的是波動性,少量光子表現出來的是粒子性,光的波長越長波動性越明顯,波長越短,粒子性越明顯。
7樓:匿名使用者
光是一種能量的傳遞方式,就像我們手握繩子抖動,以波動的形式傳播,傳遞的是一種勢能,光也是如此,同樣也是一種勢能。當我們強行觀察時 以波傳遞的光塌陷為能量,表現為光子。這個結論有如下假設:
1.真空非空 ,真空有傳遞的介質,其物質的本性決定了光在真空傳播速度。我們宇宙存在的物質決定了能量只能以光速傳遞,哪怕是引力波。
2.不同物質光的傳播速度不同,我猜猜物質的某種密度(密度非質量)越大 ,光的傳播速度越慢。
3.電磁波也是一種勢能,只是波幅不同。
8樓:飛天
5個答案沒有一個是對的,每個答案都自相矛盾,各答案之間相互矛盾,細看就知道了
9樓:匿名使用者
光具有波粒二象性所謂的粒子性就是指光的能量具有不連續的特性波動性就是光具有波的特性
10樓:匿名使用者
光的本質是光子,不是電磁波。麥克斯韋“光是電磁波”的論斷沒有得到實驗驗證。赫茲的實驗不能證明光是電磁波。
光的電磁波方程從匯出到存在都是不合理的,它表示的電磁波因e和b同步變化是不能產生和傳播的,並違背能量守恆原理。電磁理論不能在光學實踐中應用。電磁理論不能成立。
愛因斯坦的光子說使光的微粒說重新確立,但沒有戰勝光的波動學說。光“波、粒”說中的波是不存在的。物質波的發現不能證明光的“波、粒”說的正確, 光的“波、粒”說是不能成立的。
文章提出光子說,光的本質是光子,光子是實物粒子。* * * 光是什麼?光的本質是什麼?
這是一個既古老又新穎的問題,同時也是光學史上人們爭論最為激烈的問題。關於光的本質的認識,光學史上曾有過微粒說和波動說之爭。以牛頓和愛因斯坦為代表的微粒說認為,光的本質是微粒,現人稱光子;波動說又分為以太波動說和電磁(波動)說。
以惠更斯-楊-菲涅耳為代表的以太波動說認為,光是一種稱為“以太”的介質的快速振動。以麥克斯韋和羅侖茲為代表的電磁理論認為光是電磁波。目前,海內外理論界對光的本質的最權威的結論是:
光是電磁波,具有“波、粒”二象性,也就是光的“波、粒”說。這一結論在近一個世紀以來,似乎再沒有人懷疑,但也沒有人肯定這就是關於光的本質認識的最後定論。 光學理論的發展過程可用下圖表示:
微粒說:牛頓微粒說-----愛因斯坦光子說 ╱ ╲ 光學理論 “波、粒”說 ╲ ╱ 波動說:“ 以太”波動說-----電磁波動說 (惠更斯---揚---菲涅耳)(麥克斯韋---羅侖茲) 光的“波、粒”說能不能成立?
下面對這一理論進行討論。 光的“波、粒”說認為光是電磁波,具有“波、粒”二象性。其實質是:
光既是電磁波、又是光(粒)子。因此要使光的“波、粒”說成立,光的電磁理論和光的微粒說必須同時成立,若二者之一不能成立,則光的“波、粒”說就不能成立。那麼光的電磁理論和光的微粒說都能成立嗎?
下面首先對光的微粒說進行討論 光的微粒說歷史悠久,18世紀初牛頓提出光的微粒說,他認為光是發光體發射出的極小微粒。到了2023年,愛因斯坦推廣了2023年普郎克關於能量量子化的假說,提出了光量子(光子)的概念。他認為光能並不象電磁理論所想象的那樣分佈在波陣面上,而是集中在被稱為光量子的微粒上,他用光子(微粒)說成功地解釋了光電效應現象。
光的微粒性後又被康普頓效應等許多實驗所證明,目前,光子的地位和存在已“基本”得到確立。因此可以得出,光的微粒說是成立的。
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