在我们司空见惯的许多现象背后，经常会隐藏着深刻的科学道理，前几天我们通过《》和《》两篇文章从量子学的角度讨论了光在固体和水中是如何传播的，今天我们将继续讨论在这些透明的介质中为什么会发生光的折射，以及光速为什么会减慢。
光在三棱镜中的折射
小时候，我们经常会对杯子里的筷子或吸管被光线“折弯”感到很好奇，当我们踏入小河时也会惊讶地发现那些看起来很浅的溪水其实有齐腰深。到了初中，我们通过物理课初步了解到那是因为光在水中发生了折射，而在高中阶段我们会利用光的折射定律来计算光的折射角度。
水中的铅笔因为光的折射而“弯折”
但绝大多数人对于光的折射是只知其然而不知其所以然的。光为什么会发生折射？光在进入介质后会一直转弯吗？为什么不同介质的折射率会有不同？它与光速有什么关系？对这些最根本问题的微观解答，很多都只在大学物理课程甚至在量子物理学中才会涉及到。
今天我将尝试用最通俗的语言来为你解开谜题，找到科学的答案。
鉴于这是篇科普文章，因此我不会展示那些烧脑的公式，试图仅用文字和图片来把问题讲明白。尽管如此，本文有些地方还是会显得晦涩，你可以从大标题、粗体字以及最后的结论来进行了解。
由于光在晶体中的传输还涉及声子耦合振动，它的折射情况很复杂，所以本文只涉及水和玻璃等各向同性透明介质的分析。
下面进入正题。
光的本质在之前的文章中，我们已经介绍了光的波粒二象性原理。鉴于光的物理性质是其折射现象的前提，本文将再次强调。
2004年，科学家首次成功拍摄到可见光的单个波形图像
一、光是一种辐射，宇宙中几乎一切物体都对外辐射，包括我们人体本身也会发出红外光，我们可以贴近感觉到红外光的热，却不能直接看见它；
二、光是粒子，同时也是电磁波，光同时具有粒子和电磁波的双重特性，光与无线电波其实是一个东西，只是名字不同而已；
三、光具有能量，光是由无数个光的能量子相互叠加，这些能量子有各自的频率和波长，不同频率和波长的光子会表现出不同的颜色；
