您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识
怎么样能改变光的运行轨迹？
反射,现象,色散怎么样能改变光的运行轨迹？
发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：
怎么样能改变光的运行轨迹？
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
在光学和自然科学领域，想必大家都接触了下面这样一个常见的现象：
如图所示，当一束光入射于等边棱镜，那么棱镜的作用使得光发生了反射、折射、透射和色散，可以发现，棱镜的存在改变了光的运行轨迹。下面我们将更加具体的介绍几种改变光运行轨迹的现象和方法。
图 棱镜使得入射光发生了反射、折射、透射和色散
图 光色散的仿真模拟结果
反射
光的反射现象，本质上是光波的电磁场与物质相互作用的结果。这其中，由玻璃镜面产生的反射又是我们所熟知的：当一束光波入射至镜面后，原来的传播方向突然改变，产生沿着入射光方向并与之相反的反射光。光的反射遵循反射定律，反射定律的核心是，当光发生反射时，其入射角和反射角相等，原理如下图所示。
图 光的反射定律
图 自然界中光的反射现象
折射
在物理学中，折射指的是波从一种介质传递到另一种介质的过程中方向发生的变化。光的折射是最常见的现象，但声波和水波等其他波也存在折射现象。
图 折射现象仿真模拟动画
对于光波来说，光的折射遵从折射定律。光波的折射量取决于波速的变化和波传播的初始方向相对于速度变化的方向。
图 光通过不同材料的反应方式
色散
公元1666年，科学家牛顿发现了光的色散现象。
在光学中，色散现象指的是一道入射光中，其相速度随着自身频率而改变。我们常把拥有上述特性的介质，称为色散性介质。
色散在生活最常见的现象就是彩虹，我们可以用各种棱镜来模拟出其效果。
图 通过Amici棱镜看到的紧凑型荧光灯
衍射
光的衍射现象在学术界有着很多实际的应用，最常见的便是光栅位移测量系统。
衍射是指当光波遇到障碍物或狭缝时发生的各种现象。它被定义为围绕障碍物或孔的角落而弯曲到障碍物几何阴影区域中的一种传播。
在经典物理学中，衍射现象被描述为依据惠更斯 - 菲涅耳原理的波的干涉。惠更斯 - 菲涅耳原理将波前的每个点视为单个球面小波的集合，当波遇到大小与其波长相当的障碍物或狭缝时，会出现这些特征行为。当光波穿过具有变化的折射率的介质时，或者当声波穿过具有不同声阻抗的介质时，会发生类似的效果。
下图所示为温泉上方水蒸气中的光环现象。光环是一种光波被水气或尺寸不均匀的小水滴反向散射到其波源的光学现象，整个过程包含了衍射、反射和折射。
结论
在本文中简单的介绍了几种改变光运行轨迹的现象与方法，希望对读者能有帮助。
欢迎关注。
参考文献
Born, Max,. Principles of optics : electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. 7th expanded ed. Cambridge: Cambridge University Press等回答于 2019-09-11 08:43:50
折射，衍射等可以改变，但是真正能改变方向的还是介质的不同。光改变了方向，本质上是能量衰减的过程。
回答于 2019-09-11 08:43:50
1.光学上，可以通过反射折射衍射来改变光的路径。
2.根据相对论，引力的产生是由于时空弯曲，光在时空中传播会受到这种时空弯曲的影响而改变轨迹，甚至使光无法传播，比如黑洞。
回答于 2019-09-11 08:43:50
几何光学上的费马定理推导出了平面反射定理，折射定理，满足条件下都能改变光束方向。
波动光学上的衍射条件下也能改变光传播路径
回答于 2019-09-11 08:43:50
光学上讲的便是反射与折射，采用平滑面便可以实现光的折射，
回答于 2019-09-11 08:43:50
最直观的就是光的折射与反射，也包括漫反射。其次爱因斯坦相对论中当光线经过强大的引力场时光线会弯曲。
下一篇：返回列表
相关链接 |
||
| 网友回复（共有 0 条回复） |