都屏住了呼吸。
钱玮拿起一根白笔,转身在黑板上画了一条水平的直线,代表水面。
然后,他画了一条倾斜的实线穿过水面,在水面下方,实线发生了明显的折角。
“自古以来,渔民叉鱼,都知道水里的鱼看起来的位置,和实际的位置不一样。插入水中的筷子,看起来也是弯折的。”
“牛理先师曾言,光在穿过不同的介质时,会发生偏折。但它究竟是怎么偏折的?偏折的规律又是什么?”
钱玮转过身,目光如炬:“今天,我将公布本书的第一个结论光的折射定律。”
他在黑板上迅速标出了入射角和折射角,然后引入了陈鸿风刚刚普及不久的大夏称为弦比的三角函数概念。
“光在进入不同密度的透明介质时,其入射角的正弦值与折射角的正弦值之比,永远是一个常数!”
“无论光从什么角度射入水里,或者射入水晶里,这个比值如同铁律一般,绝不改变!我称这个常数为折射率!”
轰!
台下的格物院学子们沸腾了。
物理现象被彻底数学化了!
这意味着,只要知道了一种材料的折射率,他们就能精确计算出光线在其中的走向,分毫不差!
“但这还不是最奇妙的。”
钱玮抬起手,示意大家安静。
他的眼中闪烁着一种近乎朝圣般的狂热。
“在我推导出折射定律之后,我陷入了深深的思考。光,为什么非要按照这个角度折射?它为什么不走直线?”
他在黑板上标出了光线在空气中的起点1,和水中的终点2。
“两点之间,直线最短。这是许广先师在《几何》中定下的公理。如果光是笔直的,它为什么在穿过水面时要绕远路?”
全场死寂,所有人的脑子都在飞速运转。
是啊,为什么?
钱玮给出了答案。
他在黑板上重重地写下了第二行大字,光线传播的最小时间原理!
“因为光在水中的速度,比在空气中慢!”
钱玮的声音在大堂内回荡,犹如洪钟大吕,“如果光走直线,它在水里走的路程就会变长,花费的时间也会变长。”
“光,或者说自然法则,是极其聪明且吝啬的!”
“它在千万条可能的路径中,自动选择了一条在空气中多走一点,在水中少走一点的折线!”
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