Как скорость света в среде влияет на преломление?

Лучи света попадают на выпуклую линзу и после прохождения через нее сходятся в фокусе, как показано на диаграмме ниже:

введите описание изображения здесь

Глядя сюда, становится очевидным, что световые лучи проходят разные расстояния до точки фокуса, но достигают их в одно и то же время. Фотоны, движущиеся вдоль Главной оси, движутся по прямой линии и проводят в среде наибольшее время. Я читал, что среда (в данном случае стекло) замедляет свет из-за слабого взаимодействия. Замедляющийся самолет потерял бы высоту, как если бы свет изменил курс в верхней половине линзы. Я просто не понимаю, как направление световых лучей меняется вверх для нижней половины линзы.

Чтобы быть очень грубым, скажем, что 5 отдельных фотонов путешествуют по каждой из 5 осей, показанных на рисунке, и попадают в линзу в одно и то же время...

А) Прибывают ли они в фокальную точку одновременно?

Б) Каким образом замедление в среде заставляет фотоны изменять направление как вниз, так и вверх, но позволяет фотону оставаться на главной оси без изменений?

PS Я вижу, что лучи света преломляются, но не могу связать это со скоростью.

Заранее спасибо за объяснение

Вы знаете закон Снелла? en.wikipedia.org/wiki/Snell's_law
@ user47014 - спасибо за это. Я могу работать над этим оттуда. Кажется, что такие диаграммы слишком упрощены, так как также должен быть представлен угол выхода из среды.

Ответы (1)

Лучевая оптика — это инструмент упрощения, полезный для расчетов, но не очень полезный для понимания поведения света. Если вы хотите понять, почему свет изгибается при изменении среды, вам нужно рассматривать свет как волну, а не как частицу. Остальное объяснит принцип Гюйгенса -Френеля .

Спасибо за ваш ответ. Кажется, я ошибаюсь, заключая, что свет замедляется в среде. В непустой среде свет должен следовать по пути, который не является прямым, чтобы поддерживать c
Свет @Wookie идет прямо во всех однородных средах. Замедляется фазовая скорость, а не скорость света: «Отношение между скоростью света c и фазовой скоростью vp известно как показатель преломления», источник en.wikipedia.org/wiki/…
Спасибо, и за вас... math.rug.nl/~broer/pdf/ws-ijbc.pdf
@ Вуки, почему ты связал эту статью? как это связано с моим ответом?
@Wookie, кривая является результатом принципа ферма «наименьшего времени» (время = фазовая скорость x расстояние). Однако эта скорость не с, а фазовая скорость (фазовая скорость зависит от показателя преломления).
вы очень хорошо затронули этот вопрос, спасибо