Question

为什么光线从一种介质中垂直射入另一种介质中时，传播方向不发生改变

Answer 1

中所周知，有的物体可以传播光，而有的不可以
因为光在介质中传播，光子会被物体中的电子俘获，使得电子的能量升高。如果此时的电子将吸收的额外的能量转化为其他形式的能量（比如，内能。几乎所有的物体在光的照射下内能都会有变化），则原先光的能量就会减少，这称为光子的猝灭。当光子少于一定的界限，人类的眼睛无法识别，就会看不到光。这样的物体就是不透光的
如果电子俘获了光子之后将得到的能量完全释放出去，又会产生同样的光子。这样的物体表现出完全透明。
所有的物体表面原子在吸收光能之后都会有部分的电子释放出一定波长的光子，表现为反射，如果物体的表面很光滑，释放出的光传播方向相同，表现为平面反射。如果粗糙，就是漫反射
光在透明介质中传播，因为上述俘获-释放-俘获过程的重复，会使光的速度降低，于是出现了折射现象。

Answer 2

这个是由折射定律决定的。虽然传播方向不改变。但是出射点有移动

Answer 3

snell's law

这个问题其实是这样的
光是“聪明”的
它在AB两点间传播的时候会选择最短时间的传播方式
因此
在同样介质中
光传播是直线 因为这样所花的时间是最少的

而不同介质的时候
光任然选择最短的时间作为传播路线。
设AB两点垂直于介质表面的距离为D， A距介质表面的距离为x
入射角和折射角为θ1，θ2
时间关于距离的函数表达式为：
t(x)=x/cosθ1v1+(D-x)/cosθ2v2

对其求导
t'(x)=0时 t(x)有最小值（可以用二阶导数证明）

又由导数等于0的条件和v=c/n得
sinθ1*n1=sinθ2*n2(Snell's law)

这就是入射点是怎么样来的
有了这个
当垂直的时候
θ1=0
sinθ1*n1=0
因此
sinθ2*n2=0
n2不等于0
因此
sinθ2=0
故θ2=0
即θ1=θ2=0

光不改变传播方向。。。。

Answer 4

因为入射角等于0时，sin0=0