物理光学，画图说明，光线从一种介质射入其它介质，通过几次折射，最后的射出光线可能与入射光线又在一条

Question

物理光学，画图说明，光线从一种介质射入其它介质，通过几次折射，最后的射出光线可能与入射光线又在一条直线上吗？是否每条都会在一直线上？

Answer 1

画图不太方便。假设各种介质的分界面平行，在不是正入射的条件下，三次折射即可。根据斯涅尔公式，只有入射介质和出射介质折射率相同，入射光才可能与出射光平行。所以需要有三种介质折射率分别是n1,n2,n3,按照n1,n2,n3,n1的顺序平行放置。假设n1<n2,那么第一次折射时，折射光靠近法线。如果n3<n1，第二次折射的折射光会以更大的角度远离法线，这样折射光线必会与原光线相交。如果n3和n1的交界面正好通过这个交点，则出射光与入射光共线。在三种介质已经固定的情况下，只有特定入射角的光线会发生这种现象。追问

谢谢，我想请问每条入射与出射都会在一直线吗？

还是只会有一条呢？为什么呢

追答

如果你假设几种折射率，把数字带进去算一下就会发现和入射角是有关的。假设你把一根牙签放在厚玻璃下面，从正上方观察，牙签没有错位。如果你观察的角度越来越小，会发现牙签的错位越来越大，这就说明折射光的错位是和入射角有关系的。在某个方向上入射光线和出射光线共线并不表示所有方向上都共线。

追问

谢谢，应该是这条特殊光线与折射率或者介质放置的角度都有关系，除了这条只会平行，不会共线。

追答

我觉得是这样

追问

赞同

你好，这个光路图你会画吗？

追答

不会画。

追问

哦，谢谢。上面那个光线问题，你能从几何角度解释为什么其它光线不在一直线吗？

追答

鱼在水里的时候看上去比实际深度浅，这个知道吧。所以铅笔的底部看上去也会比实际深度浅，其他的点也一样，但铅笔看上去并不会变短，所以就折了。你再不采纳我不会再回答了。

追问

你说的这些我都明白的，就是我追问的东西到现在没人帮我解决，我才提问的。

你好，你还可以解释一下为什么其它光线不会在一直线吗

你上面的解释我不太懂啊

追答

那你就假设三个折射率，再假设一个入射角和第二个介质的厚度，然后算出满足条件的第三个介质的厚度。然后你再换一个入射角，看看是不是依然满足就知道了

追问

你看这个，A点发出的其它光线还会在同一直线吗？

你说的算法实在太复杂啦

追答

如果用电脑算就一点也不复杂了

追问

恩。

感谢你一直帮助我。

我想问一下，我们在岸上看水中虚像，比如鱼，是不是变小了阿？