为什么光在介质中的传播速度会减慢,而不是一点一点的

如题所述

光是一个物理学名词,其本质是一种夸克。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁(jump)到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量;反之,电子跃迁。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就不动了;反之,电子会再次跃迁回之前的轨道,并且以波的形式释放能量。
简单地说,光是沿直线传播的,光的传播,由于受到该物体强引力场的影响,光的传播路径也会发生相应的偏折。
能发光的物体叫光源,“能”这个条件必须具备,光源可以是天然的或人造的。物理学上指能发出一定波长范围的电磁波(包括可见光与紫外线、红外线、X射线等不可见光)的物体。
光可以在真空、空气、水等透明的介质中传播。光的速度:真空中的光速是目前宇宙中已知最快的速度,在物理学中用c表示。
光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射(reflection)。垂直于镜面的直线叫做法线;入射光线与法线的夹角叫做入射角;反射光线与法线的夹角叫做反射角。在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。这就是光的反射定律(reflection law)。如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,那么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。反射在在物理学中分为两种:镜面反射和漫反射。镜面反射发生在十分光滑的物体表面(如镜面)。平行光线能在反射物体上反射过后仍处于平行状态。凹凸不平的表面(如白纸)会把光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射。大多数反射现象为漫反射。
光线从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射(refraction)。折射光线与法线的夹角叫折射角。如果射入的介质密度大于原本光线所在介质密度,则折射角小于入射角。反之,若小于,则折射角大于入射角。若入射角为0,折射角为零,属于反射的一部分。但光折射还在同种不均匀介质中产生,理论上可以从一个方向射入不产生折射,但因为分不清界线且一般分好几个层次又不是平面,故无论如何看都会产生折射。如从在岸上看湖水中游动的鱼属于第一种折射,但看见海市蜃楼属于第二种折射。凸透镜、凹透镜这两种常见镜片所产生效果就是因为第一种折射。在折射现象中,光路是可逆的。
复色光分解为单色光的现象叫光的色散。牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散,把白光分解为彩色光带(光谱)。色散现象说明光在介质中的折射率n(或传播速度v=c/n)随光的频率而变。光的色散可以用三棱镜.衍射光栅,干涉仪等来实现。白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的复色光。红、橙、黄、绿等色光叫做单色光。
复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。色散可以利用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。复色光进入棱镜后,由于它对各种频率的光具有不同折射率,各种色光的传播方向有不同程度的偏折,因而在离开棱镜时就各自分散,形成光谱。
介质折射率随光波频率或真空中的波长而变的现象。当复色光在介质界面上折射时,介质对不同波长的光有不同的折射率,各色光因折射角不同而彼此分离。1672年,牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带,这是人们首次作的色散实验。通常用介质的折射率n或色散率dn/dλ与波长λ的关系来描述色散规律。任何介质的色散均可分正常色散和反常色散两种。
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