為什麼光沿直線傳播?

時間 2021-05-29 22:48:35

1樓:愛巴巴

根據黎曼幾何的說法,宇宙裡沒有真實的直線,都是曲線。我們看到的直線並不是唯一事實,不能說它錯誤,只能說是一種幻覺。現在出門到馬路上看看它是不是很筆直,但是你從飛機看那條馬路只是乙個曲線,地球也是圓的。

2樓:李旭東

光沿著直線傳播的原因是光的波長很短,它只在通過的孔徑很小物體的時候,光會發生衍射現象,那個時候就不只是直線傳播,也會繞過障礙物轉播。

光的本質是電磁波。它的傳播規律和電磁波是一樣的,區別就是不同的電磁波頻率不同,波長不同。光的波長很短,所以在日常生活看到它是直線傳播,不能繞過普通的障礙物(可以繞過小孔徑的障礙物)。

而長波傳播的時候會繞過常規尺寸的物體,不按直線傳播。

3樓:敬而為真

結論: 光沿直線傳播只是生活直覺,不是科學事實。光可以不沿直線傳播,比如引力透鏡效應(空間彎曲),比如漸變折射率介質中光的曲線傳播。

引力透鏡

階躍折射率光纖(上: 光在中間直線傳播)

漸變折射率光纖(下: 光在中間曲線傳播)

原因1(經典光學): 光沿直線傳播是費馬原理(Fermat principle)的推論之一。費馬原理最早由法國科學家皮埃爾·德·費馬在2023年提出:

光傳播的路徑是光程取極值的路徑。這個極值可能是最大值、最小值,甚至是函式的拐點。 最初提出時,又名「最短時間原理」:

光線傳播的路徑是需時最少的路徑。

一般地,當光在均勻各向同性折射率為常數的介質中傳播時,按照費馬原理,光的路徑就是直線。如果情況變化,當然結果就不再是直線了。

4樓:飯飯

我想通俗一點的說,可能並不嚴謹。光具有波粒二象性,頻率高的時候更像粒子,低的時候更像波動。一般生活中其實光更像粒子一些,ray tracing theory,所以主觀像直線一樣傳播。

5樓:

不考慮高大上的廣義相對論和量子力學,普通情況也可能是曲線啊。大氣不均勻,每個點的折射率都不一樣,每個微元是直線傳播,一積分不就成了曲線。

6樓:yinyi00

平面波在均勻介質裡的傳播方向是不變的,用測不准原理來看,平面波dx無窮大,那dk就是無窮小了,所以k(傳播方向)是乙個固定值。如果不是平面波,那光的傳播方向不是固定值。

7樓:起個名兒好難

根據對稱性可以回答,在真空中,光沒有理由不走直線。因為如果光不走直線,它必須向某個方向拐彎,但是根據對稱性各個方向都是等價的,那麼光為什麼能向某乙個方向拐彎而不向另乙個方向拐彎呢?所以光不可能拐彎,因為垂直於光運動的每個方向都是等價的,所以光只能走直線了。

8樓:日美小代購

你自己畫畫,他總是要到達目的地。你話好多箭頭,再按照這個方向作向量疊加,箭頭就變成直線過去了。你可以認為是最近。也可以認為是剩餘的方向,其他的方向被自身的衍射干涉掉了。

9樓:LONGEAST

這個問題真的是沒有辦法回答。是觀測到的多數情況就是這樣,而且還有其他情況不是直線傳播的。物理中不是所有現象都是可以給出證明的,我認為這是一門觀測與實驗,還有結合我們現有理論來進行解讀的學科。

你發現了沒有,幾乎所有的回答都好像是在用所得出的結論來證明條件。。

對於基本的概念和現象,是沒有辦法進行證明的,至少我是這麼認為的,只能說,它就是這樣的,在我們這個世界它就是這樣的。也許在其他世界其他宇宙光是轉圈傳播的,那自然會產生其他的事實與完全不一樣的科學,但我們的世界,光,直線傳播。物理中一切的經驗,定理,都是建立在已觀察到的現象框架上,要拿這些定理來反過來證明框架這是證明不出來的。

只能說,觀測結果如此.

通過光沿直線傳播是否可以找到宇宙邊界?

逸梵 通過光沿直線是找不到宇宙邊界的。光是宇宙物質能量,是宇宙物質與反物質碰撞甄滅效應聚集的物質能量。在宇宙銀河系,有無數的恆星與此形成無數個太陽系,太陽系中的太陽成為太陽系的主要光波,光的能量是有線的,不是無限的。光的能量吸引著星球體圍繞著著它運轉,光能量在宇宙中就象一盞燈或乙個燈泡光根據自身的能...

為何光沿直線傳播,而聲波可以繞過障礙物?

萌叔哦賣糕 題主的說法不對。在正確的條件下,聲波和光波都不能繞過障礙物。只有一些符合衍射條件的情況下它們才能繞得過去。可能你之所以覺得光波不能繞過障礙物,是因為障礙物兩邊沒有鏡子或者可以反射光的物體,從而在障礙物後面形成了陰影,在陰影處,光被障礙物遮擋。那麼,對於聲波來說,不能吸音的材料就是它的鏡子...

如何用麥克斯韋方程來解釋光沿直線傳播?

Paul 其實嚴謹的說,光在均勻介質中沿直線傳播。這個可以用麥克斯韋方程匯出費馬定律,及光沿著光程極值的路徑傳播。姚啟軍老師的光學教程上有寫的。 天涯明月夜 另一種就是類似於光傳播過程中能量不容易發散問題,這個可以用波傳播過程中的菲涅爾區隨波長減小而減小來解釋。比如手電筒式的反射鏡,相對於微波頻段,...