为什么反射角等于入射角
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解决时间 2021-12-29 07:16
- 提问者网友:风月客
- 2021-12-28 08:40
为什么反射角等于入射角
最佳答案
- 五星知识达人网友:北城痞子
- 2021-12-28 09:50
应该是先有光的折射定律和光的反射定律,然后可以导出光的可逆性。所以不能根据光的可逆性反过来证明光的折射定律。
"反射光子能量不变"这一说法完全基于光的粒子性,也不能用来证明反射定律。
光是电磁波,光的反射定律可以用两种方法证明,一种直接用麦克斯韦方程组加上电磁场的边值关系,研究电磁波在两种介质的光滑分界面上的行为,可以证明光的反射定律。由于这里无法输入带有微分、积分符号的公式,所以还请楼主查阅一下大学物理学。
另一种方法是利用光传播的费马原理来证明,而费马原理又是由麦克斯韦方程组得到波动方程来证明的。费马原理认为:光总是沿着光程为极值的路径传播的。光程是光在介质中传播的距离乘以介质的折射率,它等于光在真空中以同样的时间传播的距离。对于反射的情况,即考虑光从一点传播到另一点并经界面一次反射的极值路径。请楼主画出图,就会发现这样的路径是没有极大值的,所以只能求极小值。因而问题转化为:A点和B点在界面的一侧,现要求从A点走到B点,必须经过界面上某点,要求路径为最短,请问界面上的这一点在何处?这就成了一个简单的平面几何问题,等你画出了这一点,就可以得到入射角等于反射角的结论。
"反射光子能量不变"这一说法完全基于光的粒子性,也不能用来证明反射定律。
光是电磁波,光的反射定律可以用两种方法证明,一种直接用麦克斯韦方程组加上电磁场的边值关系,研究电磁波在两种介质的光滑分界面上的行为,可以证明光的反射定律。由于这里无法输入带有微分、积分符号的公式,所以还请楼主查阅一下大学物理学。
另一种方法是利用光传播的费马原理来证明,而费马原理又是由麦克斯韦方程组得到波动方程来证明的。费马原理认为:光总是沿着光程为极值的路径传播的。光程是光在介质中传播的距离乘以介质的折射率,它等于光在真空中以同样的时间传播的距离。对于反射的情况,即考虑光从一点传播到另一点并经界面一次反射的极值路径。请楼主画出图,就会发现这样的路径是没有极大值的,所以只能求极小值。因而问题转化为:A点和B点在界面的一侧,现要求从A点走到B点,必须经过界面上某点,要求路径为最短,请问界面上的这一点在何处?这就成了一个简单的平面几何问题,等你画出了这一点,就可以得到入射角等于反射角的结论。
全部回答
- 1楼网友:未来江山和你
- 2021-12-28 11:35
为了研究人为规定了一条垂直于反射面的一条假想的直线——法线。
前人规定入射光线与法线的夹角为入射角;反射光线与法线的夹角为反射角;在除镜面做反射面的介质光还发生折射,就像电筒光射向水缸时为什么会从侧面看见亮一样。
在光的传播过程中关键在于介质:
1)在单一均匀分布的介质中光是沿直线传播的;
2)在某一单一均匀介质中光遇到理想反射面(镜面...)光就会发生发射,在此为了研究方便 :入射角=反射角,过程无能量损耗;
3)在两种不同的介质中光会:
a 普通的发生放射、折射,反射角=入射角;折射角取决于两种介质...当然由于折射,反射能量就会小于入射能量其少的一部分就是折射光的能量。
b 当光有密度小的介质射向密度大的介质时,在入射角大于一特定值时就会发生全反射,这就是为什么会在炎热的夏天走在柏油路上会看见美丽景象的原由了。
- 2楼网友:拜訪者
- 2021-12-28 10:15
反射光线与入射光线关于法线对称,所以反射角等于入射角
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