一个 巨难 解释的高中物理问题(光学)---------不是高手勿进
这段话的说法有点乱,一会“若介质1是真空,则介质2相对真空的-----n表示”一会又“设介质1的绝对折射率为n1,-------”,最后“则---”有点晕。式子的第一步n...
这段话的说法有点乱,一会“若介质1是真空,则介质2相对真空的-----n表示”一会又“设介质1的绝对折射率为n1,-------”,最后“则---”有点晕。式子的第一步n12=入射角的正弦与折射角的正弦之比就能的出来。可是后来偏偏引入了这两种介质的“绝对折射率”之间的比值。很绕。请先理解的上面的话,再帮我回答。谢谢了
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先做一些科普:光是电磁波,电磁波就满足麦克斯韦方程组,麦克斯韦方程组是啥,等你学了大学里面的光学就知道了,w代表光的角频率,w1是入射光角频率,w2是折射光的角频率,r代表方向矢量,什么是矢量,等你数学学到了就知道了,k代表光波矢,什么是光波矢,等你学了大学光学就知道了,其中k=nw/c,然后:
根据电磁场边界条件可知:
w1=w2
(k1-k2)点乘r=0 (点乘是一直矢量计算符号,等你学了矢量计算就知道了)
因为两个波矢在同一平面内,所以矢量计算化简为平面计算
于是有:
k1sinθ1=k2sinθ2
把k1=n1w/c, k2=n2w/c带入,因为光的频率,角频率,真空光速不变
所以n1sinθ1=n2sinθ2
于是n21=sinθ2/sinθ1
然后,因为光折射率本身的定义就是n21=v2/v1(这是定义,没有原因,就好比sinθ=对边比斜边一样,没有为啥)。
所以v2/v1=sinθ2/sinθ1=n21
你觉得难是因为你还没学到,对于高中的你,只要记住就行了,等大学里面学的深入了,你就会发现,这些问题都不是个事。。。
根据电磁场边界条件可知:
w1=w2
(k1-k2)点乘r=0 (点乘是一直矢量计算符号,等你学了矢量计算就知道了)
因为两个波矢在同一平面内,所以矢量计算化简为平面计算
于是有:
k1sinθ1=k2sinθ2
把k1=n1w/c, k2=n2w/c带入,因为光的频率,角频率,真空光速不变
所以n1sinθ1=n2sinθ2
于是n21=sinθ2/sinθ1
然后,因为光折射率本身的定义就是n21=v2/v1(这是定义,没有原因,就好比sinθ=对边比斜边一样,没有为啥)。
所以v2/v1=sinθ2/sinθ1=n21
你觉得难是因为你还没学到,对于高中的你,只要记住就行了,等大学里面学的深入了,你就会发现,这些问题都不是个事。。。
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