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光的折射_通往潘多拉的魔幻之路
在人類認識事物的過程中科學家有好多創(chuàng)新的看法和精彩的故事，有許多后人值得借鑒的思維方法和精神。光的折射定理的發(fā)覺過程也是這么，下邊截取幾段重要學史資料：古意大利科學家托勒密的研究資料，斯涅耳的實驗，美國物理家費馬提出了光傳播的通常原理，即費馬原理，朋友們仔細體會這其中的精彩。
古埃及的記載中最早的應當是公元二世紀托勒密所做的光的折射實驗。
在當時的歷史背景下，托勒密的實驗設計十分巧妙：他使用了一個界定為360等分的圓盤，在圓盤中心上裝兩把能繞盤心旋轉的直尺，將圓盤的一半溶入水底。讓光線由空氣射入水底，就得到它在水底的折射光線，轉動兩把直尺，使它們分別與入射光線和折射光線重合。即讓視線沿下端尺子望去，調(diào)節(jié)兩尺子位置光的折射定律誰發(fā)現(xiàn)的，使兩尺子看起來在仍然線上，之后取出圓盤，按尺子的位置刻下入射角和折射角。他所測出的一系列數(shù)據(jù)是十分精確的。托勒密大致假設了光的入射角和折射角成反比的推論，這個推論在入射角較小的情況下與實驗基本吻合光的折射定律誰發(fā)現(xiàn)的，但在入射角較大時與實驗有顯著的偏離。
開普勒的研究：對于兩種給定的介質(zhì)，大于30度的入射角同相應的折射角成近似固定的比，對于玻璃或水晶，這個比約為3:2。他還表明，這個比對于大的入射角不創(chuàng)立。開普勒企圖通過實驗發(fā)覺精確的折射定理，他的方式其實是正確的，卻沒有得到其中有規(guī)律性的聯(lián)系。并且，開普勒的研究為后來斯涅耳得出折射定理起到了一定的啟示作用。
法國物理家斯涅耳于1620年前后,通過實驗確立了開普勒想發(fā)覺而沒有才能發(fā)規(guī)律，即入射角的余弦和折射角的余弦比為一個常量。
無論是托勒密還是斯涅爾，她們的實驗在現(xiàn)代人看來好像都是相當粗糙的。美國物理家費馬提出了光傳播的通常原理，即費馬原理：光在任意的兩點間傳播必順著極值光程進行，即順著所用時間最短的光程進行。
依照費馬原理可以推導入折射定理，所以光的折射現(xiàn)象本質(zhì)緣由是光在不同介質(zhì)中傳播速率不同。
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