时间最短（四）

看来，光线是一个最珍惜时间的专家。尽管它本身的速度那么快，达到300000 千米／秒，谁也不可能与它相媲美，但它仍然分秒必争。

有时候，人们也把光线称作为“消防队员”，因为，救火必须要分秒必争的。

现在，我们就来看一个例子：一名消防队员正在水里游泳，忽然发现岸上一幢房子着火了，他必须以最短的时间赶到现场，他应该按一直的方向游去并上岸呢？还是采取一个折线的办法呢？

**答：**由于水中的速度慢，陆地上跑得快，所以尽量减少水中的路程，而 加大陆地上的路程。但是水中取最短的路程（比如取与岸边垂直的距离，这时水中距离最短）那样就会使陆地上的路程太长，这样也并不节约时间。因此要选一个合适的角度，也就是：

入射角的正弦 = 水中的速度

折射角的正弦 陆地上速度

当然这个例子是从密介质到疏介质的情况。

如果把这个例子变为光线的折射原理，那么，光线的折射也是为了达到以最短的时间达到另一介质中的某一点。它们的关系式可以写为：

n = 光在真空中的速度 = c

光在介质中的速度 v

其中 n 为某一物质的折射率。

假如两种物质的折射率分别为 n1 和 n2，光在它们中间的速度为 v1 和 v1， 光线由 n1 到 n2 时入射角为α1，折射角为α2，于是有：

这就是光的折射定律的公式。