光的折射现象

上次我们经过讨论，得出了一个结论：光是沿直线传播的。但是，光在所有的情况下都一直是沿直线传播的吗？这里就出现了神奇的现象：

通过光，我们可以看到伸入水中的筷子，在水平面的地方有一处明显的“断层”现象，似乎不是同一根筷子了，但是再拿出来一看，却又是同样的筷子，这里我们有问题了：为什么筷子伸入水中就会出现断层现象呢？其实，这种事情以前也发生过。

还记得我们上一次的探讨吗？我做了实验：将激光笔对准一杯水，然后向其照射光线，随即我们发现：光出现了“断层”现象，并没有保持同样的光线。那么这两者之间有没有什么关系？

很可能是有的，否则我们就不能把这件事放在这里作为例子，去解释这个现象，所以两者之间肯定是有关系的，也许我们可以找出它们的相同之处。筷子就相当于是光线，但是，上一次和这一次的现象都是关于光线进入空气与水的问题。经过仔细观察之后，我们发现，筷子的断层数正好是水平面，也就是水和空气的分界线，准确的说，是气态和液态的分界线。

这就是两次实验的相同点。那么我们要如何找到突破口呢？

其实在上一次我们发现过这样的问题。就是我刚才说的上一次的现象，光线自身不变，但是它所处的环境变了，我们把它统称为“介质”，固体、液体、气体。那么水属于液体，而空气属于气体，这两种介质不相同。这里发现了一个“不同”，也许跟这个现象是有很大关系的。

上一次的现象也是利用了水和空气，也是两种不相同的介质，我在解释时说了一句“光需要在相同的介质中，才能保持直线传播。”这句话正好点亮了那个现象，所以我们成功地破解了它：因为水与空气是不同的介质，光的传播受到了影响，导致光线断层了。

反过来想一下，是不是今天的现象也是这个道理？如果这个筷子本来就放在水中的话，我们是不会看见有断层现象的。

毕竟在这个过程中，水没有变，筷子也没有断层现象，可见在同一种介质中，光才能做到直线传播。同理，空气也是一样。

所以这就是光需要直线传播的条件（不一定只有这个条件，但只有这个条件才是针对这次现象发现的）：光需要在同一种介质中才能做到直线传播，然而水和空气属于不同的介质，在两者之间的区分处出现了筷子断层的现象，所以这次我们就得出了这次现象的结论：光在两种不同的介质中传播时会出现断层现象的，只有介质相同的情况下，才能保持直线传播。

其实折射和反射在名字上听起来很像，刚开始我认为：“折”就相当于是折返，跟反射一样，为何会有区分呢？现在发现了两者的区别，我们可以通过光路图来解释一下：

通过光路图我们发现，在空气中的光线原本保持直线，结果进入水中就不一样了，变成了折射线，所以这幅光路图就完美的诠释了我们今天所看到的“光断层”现象。

这就是关于光线折射的问题，大家可以自己设计一些实验尝试去证明，这个现象其实很有意思的。