第十七章 光的傳播（二、光的折射）
1.63
1.50
60
35.1
1.71
1.51
70
38.6
1.81
1.50
80
40.6
1.97
1.51
斯涅耳的折射定律并非完全沒有受到挑戰──
1637年，法國哲學家、數學家、物理學家笛卡兒出版《屈光學》一書，認為光的傳播可以用網球在兩種介質分界面上運動來模擬反射、折射和全反射，并假定平行于界面的速度分量不變，導出“sini/sinr = 常數；光線在光密介質中傳播速度較大”的折射定律。
（笛卡兒的折射規律是一種純理論的推測，盡管有正弦之比等于常數的結論，但他認為光從光疏介質進入光密介質時折射角較大，傳播速度也會更大，這兩個定性結論都是錯誤的。）
1661年，法國數學家、物理學家費馬起來批駁笛卡兒的理論，他用的也是純理論的方法──光程最短法。這是一個在現代光學中普遍適用的理論，盡管在當時還不是能夠很好的被人們接受，但費馬證明的結果，認為斯涅耳的結論是正確。
啟發：請同學們比較一下折射定律和反射定律，它們有什么相同點和不同點？
學生：“兩側”、“共面”是相同的，角度關系是不同的。
其實，這兩個定律還有一個共同點，人們研究發現，（參看圖2）當光線沿bo方向入射，那么它的折射方向將沿oa方向，也就是說──
2.折射光路是可逆的。
這一點，在折射定律的應用中常常起到非常重要的作用。
過渡：斯涅耳的折射定律中出現了一個比例常數n ，這個常數是相對不變的還是“萬古不變”的呢？
二 折射率
進一步的實驗研究表明，折射定律中的比例常數n并不是一個“萬古不變”的的常數，只要改變兩種介質中的任何一種，n將隨之改變。
下面是幾個折射情形的n值展示：空氣到玻璃──1.50；空氣到水──1.33；水到玻璃──1.13；…
為了探討這個常數的規律，人們先將一種介質定下來，那么，n就只和另一種介質相關了。譬如，我們將入射空間的介質定下來，而且規定為一種最簡單的介質──真空，那么
1.折射率：光從真空射入某種介質發生折射時，入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦的比值n ，叫做這種介質的折射率。
從折射定律不難得出，真空自身作為一種介質，它的折射率為多少？
學生：為1
每種透明介質的折射率都有一個固定值，下表展示了幾種常見介質的折射率──
幾種介質的折射率
金剛石
2.42
巖鹽
1.55
二硫化碳
1.63
酒精
1.36
玻璃
1.5~1.9
水
1.33
水晶
1.55
空氣
1.00028
從表中可以看出，空氣的折射率非常接近于1 ，所以，我們常常將空氣介質近似看成真空。
由折射定律可以得出，對于相同入射角θ1 ，n越大時，折射角θ2會怎樣？
學生：越小。
對應光的偏折量大，還是小？
學生：大。
n大，光線偏折越厲害。所以──
物理意義：折射率n是表明材料對光線偏折能力大小的物理量。