真空光速为299792458米每秒,是一个固定的常数C,光在致密的空气中、水中和玻璃中传播速度比真空光速要小,因此才会出现折射现象,折射率就是反应光在介质折射的强度。
折射率公式为n=c/v,n是折射率,C是真空光速,V是光在介质中速度,由折射率公式可以看出,折射率其实就真空光速和介质光速的比值,V越小,那么折射率就越大,那么光的折射就越明显。
凸透镜原理
玻璃的折射率在1.5~1.85之间,正是因为玻璃对光的折射率很大,所以,我们就用玻璃做成凸透镜,凸透镜能将阳光汇聚在一个点上,这个点能产生数百摄氏度高温,能轻松点燃火柴棍,甚至能点燃纸张。
说到凸透镜,就涉及到一个焦距问题,凸透镜的焦距由它的曲率而定,也就是说中间部分越突出焦距就越小,一般来说,凸透镜的焦距定在10厘米左右。
凸透镜的焦距还决定了物体倒像和正像,当物体与凸透镜的距离在一倍焦距以内时,得到放大的正像,当物体与凸透镜的距离在一倍焦距和两倍焦距之间时,得到放大的倒像,当物体与凸透镜距离在两倍焦距以外时,得到缩小的倒像。
其实,玻璃球就是一个最厚的凸透镜,由于中间部分太过突出,导致它焦距极短,焦距在它的外表面附近,所以,我们通过玻璃球来观看前方的物体,物体与玻璃球的距离永远都在两倍焦距之外,所以,我们将看到一个缩小的倒像,并且左右颠倒。
王亚平在太空做的水球相当于一个玻璃球,水的折射率约在1.333,要比玻璃略小,但仍无法改变水球焦距太短的问题,焦距仍然在水球表面附近,所以,我们通过水球看到对面王亚平的就是缩小的倒像,跟玻璃球一样。