彩虹是光的折射,光为什么会发生折射如何运用光程最短原理来解释光的

彩虹是光的折射,光为什么会发生折射如何运用光程最短原理来解释光的

已知假设：真空中速度是常数c,在介质中，速度减慢，变为v=c/n,n为折射率。
比如，水的折射率约为n=1.33，所以光速变成了 （c/1.33）
我们惊讶的发现，光是很聪明的东西，它从空气到水，速度改变，但是它走的路径，却使得光行走的时间最短。也就是说，光从空气中的A点，走到介质中的B点（记住在空气中速度为c,介质中为c/n） 按照光的折射定律走的折射路线，比其他任何别的选择，花的时间最小。
因此相当于，光走了一条最最省劲儿的路，就是折射的那条路。
这个“劲儿”，后来发现其实正是某一个物理量，叫做“作用量”。在这个之前，Fermat发现了“光行最速原理”，就是说光走了一条用时间最短的路线。
这个原理，是一个基本的原理。
比如光沿直线传播，显然时间最短。
光反射，入射角等于反射角，如果走别的路线，用的时间会变长。
高中会到学光的折射公式，Snell's Law。
这些现象，直线传播，反射，折射， 本质都是“光行最速原理”，更本质就是最小作用量原理。