先不进行定量计算,只做定性说明。
左图,以光源为参照,光垂直向下传播,下面的水以速度V向右流动。如果流水可以拉动光的传播方向,光就如图中蓝线方向,偏离了垂直方向,如果流水不能拉动光的传播方向,光就是绿线方向,始终在光源的正下方。
右图,还是左边的设施,左边的状态,只是以水为参照,于是就变成了水不动,光源向左以速度V运动,光源在A处发射的光,在进入水中前,会始终在光源的正下方,所以,以水为参照时,光就不再是垂直向下传播,而是斜了一个角度α,当光传播到水面C点时,光源运动到了C点正上方的B点,之后光源继续向左以速度V运动。从A传播到C的光,进入水中后速度会从c变小到c',同时会发生折射,折射后的传播角度β会小于α。因为c'<c,β<α,很明显,c'在水平方向的分速度Vx<V。所以,光进入水中后,不再能保持在光源的正下方,而是偏向光源右边。
既然以水为参照时,光进入水中后会偏向光源右边,那么,以光源为参照时,光进入往右流的水中后同样也会偏向光源右边,也就是说,流水会把光的传播方向带偏的。
