Question

光的传播需要介质吗

Answer 1

光传播不需要介质。但是光传播中经过的“介质”会对光的传播产生影响。通过不透明物质时，大量光被吸收、反射，从而使得投射过的光强度很小，就“无法透过”了。

光是直线传播的，但当光遇到另一介质（均匀介质）时方向会发生改变，改变后依然沿直线传播。而在非均匀介质中，光一般是按曲线传播的。

以上光的传播路径都可以通过费马原理来确定。光是沿前后左右上下各个方向传播的，光的亮度越亮，越不明显看出，当光亮度较暗时，由发光体到照明参照物的光会扩大，距离越远，扩散的越大，由最初的形状扩散到消失为止，而当发光体离照明参照物零距离时，光的形状是发光体真正的形状大小，所以光传播的方向与光的亮度、光与照明参照物的距离有关。

传播途中每一点都是一个次波点源，发射的是球面波，对光源面发出的所有球面波积分，当光源面远大于波长时结果近似为等面积、同方向的柱体，即表现为直线传播，实际上也有发散。

Answer 2

光的传播需要传播介质，光的传播介质是电场。下面就通过波的形成与传播机制，来探讨一下为什么说光的传播介质是电场。
现今的教科书中讲，光传播不需要传播介质，可以在真空中传播。其实这种说法是没有道理的。 波的形成需要两个基本条件：波源和介质。波源是产生振动的物体，而介质则是振动能量传播所需的物质，这两个条件缺一不可。没有波源就无法产生振动，而没有介质则无法传播振动。
而介质的震动，只是在一平衡点进行，介质并不会随波移动，所以必须有连续的传播介质，波才可以传播下去。根据波的这个传播特点，可归纳出确定波传播介质的方法，即：波传播时，在传播地点做有序震动的物质，就是波的传播介质。那么光传播时，是那种物质在做有序振动呢？是电磁场。因为光传播时，光波中电磁场的强度，进行着周期性的大小变换。电磁场强度的这种大小变换，实际就是电磁场在振动，变换中的电磁场的最大强度，正是电磁波的振幅。所以说，电磁场就是电磁波的传播介质。由于磁场是电场的另一种表现形式，即可认为：光的传播介质是电场。
人们之所以会认为光传播无需传播介质，是因为其它星球发出的光，可以穿过浩瀚的太空到达地球，之前人们认为浩瀚的太空是真空的，光可以在浩瀚的太空中传播，于是便有人认为光传播不需要传播介质。
电场是由组成物质的带电粒子发出，并可以向远处无限的延伸。由于宇宙中存在有数以万亿计的星球，这些星球大都是由带电粒子组成，所以它们会在太空中形成各自的电场，这些电场便是光可以在浩瀚太空中传播的原因。光可以在物质内部传播，就是因为物质内部存在有电磁场的缘故。光波并不特殊，其像其它波一样，传播同样需要传播介质。
光波有了传播介质电场，还可以很容易的解释迈克尔逊-莫雷实验。迈克尔逊-莫雷实验测得，在地球附近空间中，光在各处及各个方向上的传播速度是相同的。为什么会有这样的结果呢？有以下两个方面的原因：
(1).由于其它星球距离地球太遥远，它们在地球附近形成的电场与地球自身形成的电场相比可以忽略，地球附近空间中的电场主要由地球自身形成。因此，地球附近空间中的电场与地球是成为一体的，没有相对运动。
(2).传播介质的性质决定着波在该传播介质中的传播速度。在地球附近空间这个特定区域里，电场的性质处处都基本相同，因此在这里测得的光速也都基本相同，为每秒约30万公里。
正是基于以上两点，才造成在地球附近空间中测量到的光速，在各处及各个方向上都基本相同。