怎样证明光在水中的传播路径?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/10/01 23:25:19
怎样证明光在水中的传播路径?
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怎样证明光在水中的传播路径?
怎样证明光在水中的传播路径?

怎样证明光在水中的传播路径?
【提出问题】光在介质中是如何传播的?
【做出猜想】光在介质中是沿直线传播的.
【设计与进行实验】
[实验1]在暗室里,将一束光射到空气中,观察光在空气中的传播路径.
[实验2]在暗室里,将一束光射到水中,观察光在水中的传播路径.
注明:实验光源可用激光器,也可用长手电筒演示(玻璃上用带有1~2毫米宽缝隙的厚牛皮纸或硬纸片挡住).实验时,为了能看到光路,可以把几支烟同时点燃,在空气中形成烟雾;水中实验,可在水中滴少许牛乳或红墨水.
【实验现象与结果】
[实验 1]光在空气中沿直线传播.
[实验 2]光在水中沿直线传播.
【比较与分析】
以上实验的共同特点是:
①在同一种介质中,介质均匀、透明.
②现象一样:光沿直线传播.
【实验结论】
在同种均匀透明的介质中沿直线传播.
【应用举例】
有许多现象和例子可以说明光沿直线传播:
① 影子的形成;②日食;③月食;④小孔成像;⑤射击瞄准;⑥激光准直;⑦排直队要向前看齐等.

丁达尔效应,直接能够看到

可以从费马原理进行推导:光的路径总是最短的(其一阶导数必为零),简要如下:在直角坐标中存在如下函数:s=F(x.y(x))其中s为光所走过的路程,对x求导,它为零,得到关于直线传播条件,可证。