关于光的折射和反射的原因，有一个著名的惠更斯原理。它是利用传播介质的改变是导致波发生折射和反射的重要原因。

一、惠更斯原理的简单描述

惠更斯原理是指球形波面上的每一点（面源）都是一个次级球面波的子波源，子波的波速与频率等于初级波的波速和频率，此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面。即介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的。

注意两个定义:任何振动状态相同的点组成的平面叫波阵面，简称波面。与波面垂直的那些线代表了波的传播方向，叫波线。

强调：波面不一定是面，也可以是一簇线。

局限:光的直线传播、反射、折射等都能以此来进行较好的解释。但是，用它不能解释衍射现象，而且还会导致有倒退波的存在，而这显然是不存在的。只能说这是一个直观的猜测。

关于惠更斯原理，大家了解这么多就可以了。

二、全反射

光由光密介质射到光疏介质的界面时，折射角大于入射角，也就是说，折射光线远离法线，当入射角增大到一定程度时，折射光线消失，全部被反射回原介质内的现象，我们称其为全反射。

当入射角θ增加到某种情形时，折射线延表面进行，即折射角为90°，该入射角C称为临界角。光从介质射入空气（真空）时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的定量关系是： sinC=1/n 从这个关系式可以看出，介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。

关于全反射，我们需要把握两点。

一是只有在光线从光密介质射入光疏介质时才会产生。

二是水中或玻璃中的气泡，看起来特别明亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故。

三是光纤的原理也是光在玻璃内发生全反射。有的光纤的计算题中往往间接使用光程这个物理量。其实光程可理解为在相同时间内光线在真空中传播的距离。在数值上，光程等于介质折射率乘以光在介质中传播的路程。我们假设光在真空中走了t经过的路程为S=ct，在折射率为n的介质中走了一段路程s=vt，而n=c/v。所以S=cs/v=ns。记住这个结论，大家在处理一些问题时会比较简单一些。

如果从玻璃射向空气的入射角大于临界角，光就会发生全反射，于是光在玻璃棒内沿着锯齿形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。1966年，33岁的华裔科学家高锟博士提出一个理论：直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来作为光的波导来传输大量信息。

三、补充一点

反射和折射不能用粒子性解释，应用经典粒子理论得到的折射速度不同。在经典波动光学之中能有较好的解释。大家了解即可。

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