时间最短

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  •   看来,光线是一个最珍惜时间的专家。
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  • 尽管它本身的速度那么快,达到300000千米/
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  • 秒,谁也不可能与它相媲美,但它仍然分秒必
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  •   有时候,人们也把光线称作为“消防队
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  • 员”,因为,救火必须要分秒必争的。
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  •   现在,我们就来看一个例子:一名消防
  • duì
  • yuán
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  • zài
  • shuǐ
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  • 队员正在水里游泳,忽然发现岸上一幢房子着
  • huǒ
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  • 火了,他必须以最短的时间赶到现场,他应该
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  • bìng
  • shàng
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  • 按一直的方向游去并上岸呢?还是采取一个折
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  • 线的办法呢?
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  • shuǐ
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  •   答:由于水中的速度慢,陆地上跑得快
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  • shǎo
  • shuǐ
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  • shàng
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  • ,所以尽量减少水中的路程,而加大陆地上的
  • chéng
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  • shì
  • shuǐ
  • zhōng
  • zuì
  • duǎn
  • de
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  • àn
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  • 路程。但是水中取最短的路程(比如取与岸边
  • chuí
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  • zhè
  • shí
  • shuǐ
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  • zuì
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  • 垂直的距离,这时水中距离最短)那样就会使
  • shàng
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  • yàng
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  • 陆地上的路程太长,这样也并不节约时间。因
  • yào
  • xuǎn
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  • shì
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  • 此要选一个合适的角度,也就是:
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  • de
  • zhèng
  • xián
  • shuǐ
  • zhōng
  • de
  •   入射角的正弦水中的速度
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  • xián
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  •   折射角的正弦陆地上速度
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  • rán
  • zhè
  • shì
  • cóng
  • jiè
  • zhì
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  •   当然这个例子是从密介质到疏介质的情
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  • 况。
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  • guǒ
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  • guāng
  • xiàn
  • de
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  •   如果把这个例子变为光线的折射原理,
  • me
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  • guāng
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  • shé
  • shè
  • shì
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  • le
  • dào
  • zuì
  • duǎn
  • de
  • shí
  • jiān
  • 那么,光线的折射也是为了达到以最短的时间
  • dào
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  • jiè
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  • de
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  • men
  • de
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  • 达到另一介质中的某一点。它们的关系式可以
  • xiě
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  • 写为:
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  • guāng
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  • zhēn
  • kōng
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  • de
  • c
  •   光在真空中的速度 c
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  • guāng
  • zài
  • jiè
  • zhì
  • zhōng
  • de
  • v
  •   光在介质中的速度 v
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  • n
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  • mǒu
  • zhì
  • de
  • shé
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  •   其中 n为某一物质的折射率。
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  • jiǎ
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  • zhì
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  •   假如两种物质的折射率分别为 n1 n2
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  • xiàn
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  • n1
  • ,光在它们中间的速度为 v1 v1,光线由 n1
  • dào
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  • 1
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  • shé
  • shè
  • jiǎo
  • wéi
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  • 2
  • n2时入射角为α1,折射角为α2
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