光折射定律的应用

亲爱的同学们，今天我们来探讨光的一种性质及其规律，光在从一种介质进入另一种介质时会发生折射，折射中的规律最先有荷兰物理学家斯涅耳最先发现，我们把这个规律命名为斯涅耳定律，规律如下：

其中：θ1和θ2表示入射角和折射角，n1和n2表示介质1和介质2的折射率，如下图所示。

这是一个实验定律，严格的证明，由惠更斯完成，有兴趣的同学，可以查阅资料，理解证明过程需要一定的物理学和数学知识，这里我们不做赘述。

下面我们来看看这一个定律的另类应用，之所以另类是因为，下面的应用似乎和物理学本身没有太大的联系，让我们拭目以待把。

如下图所示，公路的两侧分别为草地和沙地，某物体在草地的速度恒为v1，在沙地上的速度恒为v2，那么物体沿怎样的路径运动，从A到B的运动时间最短?

你知道如何解决吗？这里我们可以利用类比的方法，如果物体类比为光，草地和沙地类比为介质1和介质2，那么你现在一定知道了速度类比为折射率，最短时间的路径，相当于光在不同介质里的光路。

现在你应该有思路了。按照光折射的光路进行运动。

首先，我们来确定路径在公路上的交点（设为C点）。

从上图可知，想确定C点只需测量出AE,BF,EF的长度，利用光的折射定律，即可计算，计算过程如下：

------------(1)

EC+CF=EF------------(2)

联立方程(1)和(2)

即可确定C点的位置，怎么样？物理学得规律加上一点类比的思想，可以得出意想不到的收获，这大概就是我们为什么要学习物理的原因。

禅宗青原行思把自己参禅的境界喻为：（一）参禅之初时看山是山,看水是水。（二）参禅初悟时看山不是山，看水不是水。（三）禅中彻悟时看山还是山，看水还是水。

同学们以此来看，学习物理也有这样三个境界，初学困惑于知识，继而执迷于知识，最后顿悟，便是顺应自然。你在那个层次呢?