一个 巨难 解释的高中物理问题（光学）---------不是高手勿进

Question

这段话的说法有点乱，一会“若介质1是真空，则介质2相对真空的-----n表示”一会又“设介质1的绝对折射率为n1，-------”，最后“则---”有点晕。式子的第一步n12=入射角的正弦与折射角的正弦之比就能的出来。可是后来偏偏引入了这两种介质的“绝对折射率”之间的比值。很绕。请先理解的上面的话，再帮我回答。谢谢了

Answer 1

先做一些科普：光是电磁波，电磁波就满足麦克斯韦方程组，麦克斯韦方程组是啥，等你学了大学里面的光学就知道了，w代表光的角频率，w1是入射光角频率，w2是折射光的角频率，r代表方向矢量，什么是矢量，等你数学学到了就知道了，k代表光波矢，什么是光波矢，等你学了大学光学就知道了，其中k=nw/c,然后：
根据电磁场边界条件可知：
w1=w2
（k1-k2）点乘r=0 (点乘是一直矢量计算符号，等你学了矢量计算就知道了)
因为两个波矢在同一平面内，所以矢量计算化简为平面计算
于是有：
k1sinθ1=k2sinθ2
把k1=n1w/c, k2=n2w/c带入，因为光的频率，角频率，真空光速不变
所以n1sinθ1=n2sinθ2
于是n21=sinθ2/sinθ1
然后，因为光折射率本身的定义就是n21=v2/v1（这是定义，没有原因，就好比sinθ=对边比斜边一样，没有为啥）。
所以v2/v1=sinθ2/sinθ1=n21
你觉得难是因为你还没学到，对于高中的你，只要记住就行了，等大学里面学的深入了，你就会发现，这些问题都不是个事。。。

Answer 2

其实先从绝对折射率中推得n1v1=n2v2，然后再不同介质中都有n1v1=n2v2=n3v3=……，把选中的两种介质纳入上面的等式中就推得相对折射率的公式，同理可证得关于速度的公式。