光的速度

光的一般属性

光的一般属性2010年05月24日星期一09：411光沿直线传播。

2传播不需介质

3光分为人造光和自然光.

光的本质是一种能引起视觉的电磁波，同时也是一种粒子(光子)。光可以

在真空、空气、水等透明的物质中传播。

光的速度：光在真空中的速度为每秒|30万千米。,

人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。电磁波之可见光

谱范围大约为390~760nm(10-9m)，

光分为人造光和自然光。

光源分冷光源和热光源；

光源：自身能够发光的物体称为光源。

冷光源：指发光不发热(或发很低温度的热)。如萤火虫等；

热光源：指发光发热(必须是发高温度的热)。如太阳等；

有实验证明光就是电磁辐射，这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微

米到紫光的0.39微米之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称

为"红外线"。在0.39微米以下到0.04微米左右的称"紫外线"。红外线和紫外

线不能引起视觉，但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的

存在。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域，甚至X射线

均被认为是光，而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。

光具有波粒二象性，即既可把光看作是一种频率很高的电磁波，也可把光

看成是一个粒子，即光量子，简称光子。

光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制米原器被选作定义"米"的标准，

并且约定光速严格等于299,792,458米/秒，此数值与当时的米的定义和秒的定

义一致。后来，随着实验精度的不断提高，光速的数值有所改变，米被定义为

1/299,792,458秒内光通过的路程,光速用"c"来表示。

光是地球生命的来源之一。光是人类生活的依据。光是人类认识外部世界

的工具。光是信息的理想载体或传播媒质。

据统计，人类感官收到外部世界的总信息中，至少90%以上通过眼睛…

当一束光投射到物体上时，会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象。

光线在均匀同等介质中沿直线传播。

光波，包括红外线，它们的波长比微波更短，频率更高，因此，从电通信

中的微波通信向光通信方向发展，是一种自然的也是一种必然的趋势。

普通光：一般情况下，光由许多光子组成，在荧光(普通的太阳光、灯光、

烛光等)中，光子与光子之间，毫无关联，即波长不一样、相位不一样，偏振方

向不一样、传播方向不一样，就象是一支无组织、无纪律的光子部队，各光子

都是散兵游勇，不能做到行动一致。

光反射时，反射角等于入射角，在同一平面，位于法线两边，且光路可逆

行。

光线从一种介质斜射入另一种介质中，会产生折射。如果射入的介质密度

大于原本光线所在介质密度，则入射角小于折射角。反之，若小于，则入射角

大于折射角。但入射角为0，则无论如何，折射角为零，不产生折射。但光折

射还在同种不均匀介质中产生，理论上可以从一个方向射入不产生折射，但因

为分不清界线且一般分好几个层次又不是平面，故无论如何看都会产生折射。

如从在岸上看平静的湖水的底部属于第一种折射，但看见海市蜃楼属于第二种

折射。凸透镜凹透镜这两种常见镜片所产生效果就是因为第一种折射。

激光--光学的新天地

激光光束中，所有光子都是相互关联的，即它们的频率(或波长)一致、相

位一致、偏振方向一致、传播方向一致。激光就好像是一支纪律严明的光子部

队，行动一致，因而有着极强的战斗力。这就是为什么许多事情激光能做，而

阳光、灯光、烛光不能做的主要原因。

光的种类

光源可以分为三种。

第一种是热效应产生的光，太阳光就是很好的例子，此外蜡烛等物品也都

一样，此类光随着温度的变化会改变颜色。

第二种是原子发光，荧光灯灯管内壁涂抹的荧光物质被电磁波能量激发而

产生光，此外霓虹灯的原理也是一样。原子发光具有独自的基本色彩，所以彩

色拍摄时我们需要进行相应的补正。

第三种是synchrotron发光，同时携带有强大的能量，原子炉发的光就是

这种，但是我们在日常生活中几乎没有接触到这种光的机会，所以记住前两种

就足够了。

光的色散

复色光分解为单色光的现象叫光的色散.牛顿在1666年最先利用三棱镜观

察到光的色散,把白光分解为彩色光带(光谱).色散现象说明光在媒质中的速度

(或折射率n=c/v)随光的频率而变.光的色散可以用三棱镜,衍射光栅,干涉仪等

来实现.

白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的叫做复色光。红、

橙、黄、绿等色光叫做单色光。

色散：复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。色散可以利

用棱镜或光栅等作为"色散系统"的仪器来实现。复色光进入棱镜后，由于它对

各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而

在离开棱镜时就各自分散，形成光谱。

dispersionoflight

介质折射率随光波频率或真空中的波长而变的现象。当复色光在介质界面

上折射时，介质对不同波长的光有不同的折射率，各色光因折射角不同而彼此

分离。1672年，牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带，这是人们首次作的

色散实验。通常用介质的折射率n或色散率dn/dλ与波长λ的关系来描述色散

规律。任何介质的色散均可分正常色散和反常色散两种。

复色光分解为单色光而形成光谱的现象.让一束白光射到玻璃棱镜上，光线

经过棱镜折射以后就在另一侧面的白纸屏上形成一条彩色的光带，其颜色的排

列是靠近棱镜顶角端是红色，靠近底边的一端是紫色，中间依次是橙黄绿蓝靛，

这样的光带叫光谱.光谱中每一种色光不能再分解出其他色光，称它为单色光.

由单色光混合而成的光叫复色光.自然界中的太阳光、白炽电灯和日光灯发出的

光都是复色光.在光照到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收。

如果物体是透明的，还有一部分透过物体。不同物体，对不同颜色的反射、吸

收和透过的情况不同，因此呈现不同的色彩。