当光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变，这是由于光的折射定律。
光的折射定律，也被称为斯涅尔定律，描述了光从一个介质进入另一个介质时，光线如何改变方向。根据这个定律，入射光、折射光和法线都在同一平面内，且入射角的正弦与折射角的正弦的比值等于两种介质的折射率之比。当光垂直入射时，入射角和折射角都为0，所以光线的方向保持不变。
1.折射率：折射率是描述光在不同介质中传播速度的比值，是一个无量纲的物理量。每种介质都有其特定的折射率，例如空气的折射率约为1，水的折射率约为1.33。
2.全反射：当光从折射率较大的介质射向折射率较小的介质时，如果入射角大于某个特定角度（称为临界角），光线将无法穿透界面，而是全部反射回原来的介质。这就是全反射现象。
3.光的波动性：光的折射现象可以用光的波动性来解释。光在不同介质中传播时，其波动面会与界面垂直，从而导致光的传播方向发生改变。
总的来说，光从空气垂直射入水中传播方向不变，是由于光的折射定律和光的波动性共同作用的结果。这一现象在日常生活和科学研究中都有广泛的应用，例如光纤通信、显微镜等。
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