1樓：庫魯瓦桑
很多情況下光就是不沿直線傳播的啊，舉個很常見的栗子-光導纖維
上圖，當光沿連續均勻變化的介質傳播時，滿足先決條件：
圖b所示的微分關係有：
, 所以聯立得：
如果光纖的折射率滿足隨半徑平方遞減：
這個微分方程的根為：
這就是光在光纖裡的傳播方程，為乙個具有初相位的正弦函式，如下圖
然後我們兩年前，還是剛進物理系的時候，接了乙個小課題，如果這個介質在空間內分布不均勻，光會怎樣傳播。
當時我們考慮的模型是乙個具有特定方程的，呈族分布的折射率方程
比如橢圓族：
換個形式：
光入射的時候和上面的模型有相似之處：
光的入射軌跡
光的入射軌跡（俯檢視）
微分幾何關係：
微分幾何關係
先決條件：
定義光線向量：
橢圓任意位置的法向量，或折射率梯度：
其中 表示軸向分量
則有：即：
而由於：
所以：化簡得到偏微分方程：
代入折射率方程得到：
當時才大一，沒學數物，只能靠猜，就按照平面的解和光的波函式硬猜了個根：
實部和虛部分別表示場和傳播方向，取實有：
然後畫圖：
草，李薩如圖形....
換各種引數看一下：
當時得出這個結論的時候感覺方程也是猜的，模型可能也有問題，得找啥驗證一下，就拿COMSOL來做模擬。
我們把場的折射率分布方程調成我們一致後，再把光源的型別也調成一致之後，畫圖
COMSOL模擬結果
挺有意思....
把這個結果給老師之後，(老師是比較忙的那種，馬上評院士，主攻薄膜應用)，他說我們瞎搞的，可行性和應用前景太低，直接把題目斃了，繼續去接他幾千萬的買賣了。然後就沒有然後了。
後來我們還猜想了一下三維分布下的折射率結果的形式，如果當時學了偏微分方程的解法就好了，猜根都花了乙個星期...
2樓：李柏松
首先定義沿直線傳播。光在微觀尺度是遵從波的規律的，有衍射和干涉，傳播的時候遵從惠更斯原理，有障礙物的時候不沿直線傳播。
所以，沿直線傳播，理解成在我們人類日常使用這個東西的尺度，它不發生明顯的衍射現象，這樣定義沒問題吧。
題目假設光不沿直線傳播，也就是說在人類日常使用光的尺度，公釐到千公尺，光可以繞過障礙物。我們可以模擬聲音的傳播。
3樓：胡一鳴
有實際意義的問題是在不改變物理定律的情況下，如果我們生活的地方有一些奇怪的介質，使得光時時刻刻在發生折射（折射率連續/光滑地變化，從而光可以形成連續/光滑的曲線）而不沿直線傳播，那樣的世界看上去是怎樣的？
實際上，日常生活中見到的各種神奇的光學現象，很多都是折射的鍋。例如，我們可以在太陽幾何上還沒有完全公升起的時候就見到太陽，就是因為大氣作為一種介質是有折射率的，還沒公升起的太Sunny經過偏折可以照射到地球表面讓我們看見。海市蜃樓也有類似的原理。
不止是折射，還有其它的效應可以讓光沿著曲線傳播，例如引力透鏡效應（這可以讓光在真空中以「曲線」傳播）。如果不考慮幾何光學而把光當成一種波看待，那麼光的衍射可以「繞過」障礙物而形成衍射條紋，而且這種繞過障礙物的本領會在我們需要高精度顯微鏡或望遠鏡時帶來麻煩：需要觀察的物體也由於衍射效應被「繞過去」了。
這就是為什麼要造電子顯微鏡，因為電子的衍射效應遠弱於光子。這些效應都能帶來奇特的光學現象，有興趣可以參考wiki或大學物理教材。
4樓：kat 沁
本來光就不一定是沿直線傳播。。光會在萬有引力的吸引下發生偏折，到那個在宇宙空間比較明顯。如果在地球上，你大概會看到向你打來的手電筒，像是滴入水中擴散的墨水，緩緩從遠處向你飄來。
5樓：一條迷路的鹹魚
光如果不沿直線傳播那就就可以說是可以隨意拐彎了。。。那樣樣的話世界上除了封閉的空間幾乎就沒有光到達不了的地方，也就不會有黑暗，進而也不會有黑天了，只有白天的世界生物的生物鐘都會紊亂吧~~~
6樓：Shire
既然光都不沿直線傳播了。。那麼可不可以說電磁波都不沿直線傳播了？(畢竟光的本質是電磁波嘛~)，那樣的話電磁波的隨機傳播可能導致宇宙能量均勻(能量子像各個地方傳播機率相等)，但是引力還是原來的引力的話，嗨呀好複雜，我得考試了改天再來補坑233
7樓：抓不住 曾經
簡單點考慮的話只是你變成和瞎子沒什麼太大的區別，唯一的區別就是瞎子的世界是黑的，你的是白的，可以簡單假想成濃度無限大的霧。範圍擴大的話會導致整個宇宙很快進入熱寂，因為熱量可以通過光「傳播」。時間倉促，考慮不周，還希望有高手能做深入分析，就當我是拋磚引玉吧。
光為什麼沿直線傳播？電磁波在傳播過程中是線性的還是擴散的，方向怎麼保證不變？
郭群 任何物質按直線還是曲線運動，完全取決於觀測者與運動物質的相對狀態。坐在火車上的人，從窗子上向路基放下一塊石頭，不考慮空氣阻力，火車上的人，看見這個石頭的運動軌跡是一條直線，路基上的人，看見這個石頭的運動軌跡是一條拋物線。當火車上的人還沒放下石頭時，火車上的人看見這個石頭是靜止的，地基上的人看見...
電磁波在電場或磁場中是直線傳播嗎？
RaySir 首先不能說光在引力場中就會彎曲 如光的波矢沿著引力場向量方向就只有引力紅移或藍移 在切向上如構成引力透鏡時，常常也都有頻移相伴。我這樣說系因為 我們考慮引力與光的作用時很多場合冒出來的自薦顯要效應其實都是紅移，空間幾何者較少。寫答之前掃了一下同答們，覺得有人系誤解了 That光效應 字...
光是直線傳播的，那夜間為什麼能夠看到光源後短距離的東西？
Seasann 1.人眼感受到光是因光線進入了眼睛 2.光具有波粒二象性光傳播過程會發生各種散射折射和反射的光學現象根據斯涅爾定律光只有在密度均勻且相同的介質中才會沿著直線傳播而我們平常的定論是在理想情況下預設介質符合上述條件 3.在我們日常生活中空氣以及各種物體並不是純淨單一的介質空氣中含有許多懸...