請哪位高人指點一下，光的折射的本質原因是什麼？ 5分?
請哪位高人指點一下，光的折射的本質原因是什麼？ 5分
光的折射定律是高中物理教學中的內容。光從一種介質中進入到另一種介質中，改變原來的傳播方向，這種現象是光的折射現象，它們之間的規律稱為光的折射定律：入射光線、法線、折射光線在同一個平面，入射光線、折射光線分居在法線的兩側，入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一個常量。
如果再問一個問題，光線為什麼會折射，很多老師回答不好，好一點的老師會這樣回答你，由於光在兩種介質中的速度不一樣，光會找一條最好的路徑，達到目的，所需要的時間最短，使自己的壽命最長，由於這樣原因才有折射的。
如果再深入問：為什麼畫成直線，在入射介面上真的是突然改變的嗎，有沒有可能是一個弧線？為什麼從光速大的介質中，進入光速小的介質中，一定是入射角大於折射角，而不是反過來，能回答的人不多了。
光的折射原理
物理學中說明，由於光速在不同介質中的速度不同，才有光走過不同的路線，才有光在介面上發生折射的現象，這是完全正確的。我們先說第一個問題，（1）、光在不同介質中速度不同；（2）、論述光的折射原理。
1、為什麼光在不同的介質中光速不同
由於光子是物質的基本粒子，所有粒子只有不斷與環境相互作用光子，才能體現自己的質量，自己的存在才能有意義，而光線是光子集體、運動的結果，說到運動一定要說速度，我們知道光在真空中的速度是C，是最大的，在其它介質中速度都比在真空中的速度要小，特別是在真空中，光子的運動不需要介質，是依靠自身傳播，這是光波區別機械波的本質原因，事實上。從光子是物質的基本粒子來看，光子也是其它光子資訊吸收光子，發出光子的結果，就是說在真空中沒有分子、原子的存在，一定有光子的組合，這個組合有意義，可以吸收光子，發出光子，這些光子組合是光子存在、運動的介質。
說到光速，一定要說到時間，速度是路程與時間的比值，在真空中，存在光子組合吸收光子，再發出光子的結果，在真空中，光子集合------光的速度是C，單個光子的運動速度，就會大於C，因為吸收光子、發出光子需要時間，會使光速度減慢，這裡分析說明一定存在的光子單個的速度，它要一定大於光子群的速度C，但是單個光子超光速沒有意義，因為一個光子不表達任何資訊，只有光子組合才能表達資訊。
當光子進入到真空以外的其它介質中的時候，由於存在分子、原子、電子等實物粒子，這些粒子在單位時間內吸收光子、發出光子的次數增加了，是相對真空中單位時間吸收、發出光子的次數增加了，才使光子在單位時間內，向前運動的路程減少，速度減慢，換一句話說，光子進入到介質中，單位時間內，與介質粒子作用的次數越多，光速越慢。
通過這個分析可知，不同的介質對不同的頻率的光子的速度不同，通常情況下，頻率越高，波長越短，光子在相同的路程內與介質中的粒子作用光子次數越多，光速越慢，在可見光範圍內，紅光在介質中的光速，在通常情況下,比紫色光的光速要大。但是如果這種介質只發出紅光，也就是單位時間內與紅光頻率相對應的光子作用的機會要多，會出現相反的例子，在這種介質中，紅光的光速會比其它頻率的光速度要慢。同樣如果介質的粒子分佈不是均勻的，就是會存在光速的方向性，也就是在某一個方向上速度要大一些，在另一個方向上速度要小一些，這些都是單位時間內與介質作用光子次數不同的結果。
2、光的折射原理
高中物理，已經學習了光的折射定律，說明人們對光的折射現象研究的很清楚了，為什麼還要再談光的折射原理，這是因為高中的光的折射原理是通過光的波動性研究的，得出結論是光的入射角的正弦與光的折射閥的正弦之比，等於光在兩種介質中的光速之比，，本篇內......
光為什麼會產生折射？
已知假設：真空中速度是常數c,在介質中，速度減慢，變為v=c/n,n為折射率。
比如，水的折射率約為n=1.33，所以光速變成了 （c/1.33）
我們驚訝的發現，光是很聰明的東西，它從空氣到水，速度改變，但是它走的路徑，卻使得光行走的時間最短。也就是說，光從空氣中的A點，走到介質中的B點（記住在空氣中速度為c,介質中為c/n） 按照光的折射定律走的折射路線，比其他任何別的選擇，花的時間最小。
因此相當於，光走了一條最最省勁兒的路，就是折射的那條路。
這個“勁兒”，後來發現其實正是某一個物理量，叫做“作用量”。在這個之前，Fermat發現了“光行最速原理”，就是說光走了一條用時間最短的路線。
這個原理，是一個基本的原理。
比如光沿直線傳播，顯然時間最短。 釘
光反射，入射角等於反射角，如果走別的路線，用的時間會變長。
高中會到學光的折射公式，Snell's Law。
這些現象，直線傳播，反射，折射， 本質都是“光行最速原理”，更本質就是最小作用量原理。
為什麼光會產生折射
當波行進遇到不同介質的介面時，會有部份的波反射，其餘的波則可能進入新介質。光是一種電磁波，也具有波的一般特性。例如：當可見光垂直射向玻璃時，約有4%的光反射，其餘96%的光則進入玻璃內。當光從玻璃內再度垂直進入空氣時，仍然約有4%的光反射，其餘96%的光線則進入空氣中。若是光線在玻璃中行進時，被玻璃吸收的比例相對很小，則玻璃會呈現透明的狀態。若是光線被吸收的比例增加，則呈現半透明或甚至不透明的狀態。當光線並非垂直射向透明介質的介面時，則會在介面上產生反射與折射現象。......還有些請看參考資料^0^
參考資料：www.czedu.gov.cn/...62.doc
光線為什麼會折射？
光 的 折 射 原 理
當波行進遇到不同介質的介面時，會有部份的波反射，其餘的波則可能進入新介質。光是一種電磁波，也具有波的一般特性。例如：當可見光垂直射向玻璃時，約有4%的光反射，其餘96%的光則進入玻璃內。當光從玻璃內再度垂直進入空氣時，仍然約有4%的光反射，其餘96%的光線則進入空氣中。若鄲光線在玻璃中行進時，被玻璃吸收的比例相對很小，則玻璃會呈現透明的狀態。若是光線被吸收的比例增加，則呈現半透明或甚至不透明的狀態。當光線並非垂直射向透明介質的介面時，則會在介面上產生反射與折射現象。反射波滿足反射定律：入射角=反射角。
參考資料：www.czedu.gov.cn/...62.doc
光為什麼會發生折射如何運用光程最短原理來解釋光的
已知假設：真空中速度是常數c,在介質中，速度減慢，變為v=c/n,n為折射率。
比如，水的折射率約為n=1.33，所以光速變成了 （c/1.33）
我們驚訝的發現，光是很聰明的東西，它從空氣到水，速度改變，但是它走的路徑，卻使得光行走的時間最短。也就是說，光從空氣中的A點，走到介質中的B點（記住在空氣中速度為c,介質中為c/n） 按照光的折射定律走的折射路線，比其他任何別的選擇，花的時間最小。
因此相當於，光走了一條最最省勁兒的路，就是折射的那條路。
這個“勁兒”，後來發現其實正是某一個物理量，叫做“作用量”。在這個之前，Fermat發現了“光行最速原理”，就是說光走了一條用時間最短的路線。
這個原理，是一個基本的原理。
比如光沿直線傳播，顯然時間最短。
光反射，入射角等於反射角，如果走別的路線，用的時間會變長。
高中會到學光的折射公式，Snell's Law。
這些現象，直線傳播，反射，折射， 本質都是“光行最速原理”，更本質就是最小作用量原理。