光的折射
为了理解这个现象,我们首先来解释一下光的折射。
我们初中就学过:光在不同界面间传播的时候,传播方向一般会发生变化。比如一束光从空气斜射入水中,会向下偏折。入射光线和法线的夹角称为入射角,折射光线与法线的夹角称为折射角。
人们发现:当光线在空气和水的界面中进行折射时,空气中的入射角总是比较大,水中的折射角总是比较小。
后来人们发现:出现折射现象的原因是光在两种介质中传播的速度不同。如果光在某种介质A中传播速度比其他介质B快,那么介质A对介质B就叫光疏介质,介质B对介质A就叫光密介质。比如,光在空气中的传播速度接近于真空中的速度,比水中光速要快,因此空气相对于水就是光疏介质,水相对于空气就是光密介质。折射时,光疏介质中的入射角大,光密介质中的折射角小。
荷兰物理学家惠更斯研究了光发生折射的原因。他借用机械波的观点解释了光折射的原因。
如图,一束平行光照射到两种介质的界面时,各条光线并不是同时到达界面的。下方的光线先到界面A点,上方光线此时只到达了B。随后,A就会在第二种介质中传播,而光线B继续在第一种介质中传播。由于在第二种介质中光的传播速度比较慢,当B光线传播到界面上的B0点时,光线A传播到A’点,并且AA’