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| 现象与本质 |
光的折射 |
| 所谓的“光的折射现象”就是由于空气和水的密度不同，光在穿透二者时，在我们视觉上就会产生某种偏差。希腊天文学家托勒密是第一个用实验方法研究光的折射现象，被称为“古代最卓越的实验研究”。他把一枚铜钱放在一只称为“洗礼盆”的容器底部，假定眼睛所看到的刚好通过盆边达到比铜钱略高的地方。然后向盆里慢慢注水，这时人的眼睛看到铜钱了，即看起来物体比实际位置升高了。 后来，托勒密在他的〈光学〉一书中又描述了一个实验，想通过它仔细研究光的折射，他拿了一个圆铜盘，盘上装两把能绕盘心Ｏ旋转的尺子ＯＡ和ＯＢ，他把铜盘一半垂直地放入一只小水盆中，注入清水，让光线由空气射入水中，就得到它在水中的折射光线。转动ＯＡ和ＯＢ尺，使它们分别与入射光线和折射光线便合（如图）。然后把圆盘从水中拿出来，测定入射角和折射角，得到一系列的数据。 由此，托勒密得出结论：“折射角和入射角成正比关系”。这对于角度小的情况下是近似正确的，他是第一个用实验的方法测定入射角的折射角的人，但是他没有寻找出它们之间的数学表达式。正确的折射定律直到１７世纪才由法国人笛卡儿提出。 笛止儿把光看作由无数小球组成，他是从光的微粒观念中推导出折射定律的。在１６３７年出版的〈折光学〉一书中，他第一次正式颂了具有现代形式的折射定律，即表达式为：sini(i是下标）/sinr(r是下标）＝常数式中：i为入射角；r为折射角。 |