二、光的传播定律

  1. 光的直线传播定律:光在均匀透明的介质中,光沿直线传播。

  2. 光的反射和折射定律:当光线由一均匀介质进入另一介质时,光线在两个介质的分界面上被分为反射光线和折射光线。这两条光线的进行方向,

    可分别由反射定律和折射定律来表述。

反射定律:反射线在入射线和法线所决定的平面上;反射线和入射线分别位于法线的两侧;反射角和入射角相等。

在反射现象里光路是可逆的。

折射定律:折射线在入射线和法线所决定的平面内;折射线和入射线分别位于法线的两侧

入射角 i 的正弦与折射角 r 的正弦的比,对于给定的两种媒质来说,是一个常数,叫做第二媒质对于第一种媒质的折射率,在这里我们用 n21 来表示。

n = Sini

21 Sinr

前面所讲的 n21 是第二种媒质对于第一种媒质的折射率,叫做这两种媒质的相对折射率,即某种媒质对于真空的折射率叫做这种媒质的绝对折射率,简称媒质的折射率,用 n 表示。

因为光在空气中传播的速度与光在真空中传播的速度相差很小,所以通常用媒质对空气的折射率代替媒质的折射率。n=1。

光在任何媒质中传播的速度都小于在真空中的速度,所以,任何媒质的折射率都大于 1。由此可以推论,光在一种媒质中传播的速度越小,这种媒质的折射率越大。两种媒质相比较如第一种媒质的折射率大于第二种媒质的折射率,则光在第一种媒质中的传播速度小于光在第二种媒质中的传播速度,相对而言第一种媒质称为光密媒质,第二种媒质称为光疏媒质。

当光线从光疏媒质射进光密媒质时

Sini = n = V

Sinr

21 2

∵V1>V2

∴ sin i = n >1 Sinr 21

∴Sini>Sinr i>r

这时,r<i 说明光线近法线折射。当光从光密媒质射进光疏媒质时

Sini = n = V1

Sinr 21

∵V1<V2

∴i<r

∴ Sinr = n Sinr

21<1

这时 r>i 说明光线远法线折射。在折射现象里,光路是可逆的。

光路的可逆性是几何光学中很重要的一条规律。