光現(xiàn)象（optical?phenomenon）通常是指與有關(guān)光在真空與材料中的傳播規(guī)律，以及透鏡成像的物理現(xiàn)象。

定義

光現(xiàn)象（optical?phenomenon）通常是指與有關(guān)光在真空與材料中的傳播規(guī)律，以及透鏡成像的物理現(xiàn)象。

學(xué)習(xí)口訣

1.光的傳播

能夠發(fā)亮叫光源，月亮不是太陽是。

光的傳播有條件，均勻介質(zhì)才直線。

不同物中速度變，真空每秒三十萬（千米）。

（光速）c＝3×10^5km/s＝3×10^8m/s。

光的速度比聲快，真空光走聲不走。

2.光的反射

法線通過入射點(diǎn)，虛線垂直反射面。

反射入射居兩邊，反角入角總相等。

入法夾角為入角，入角增大反角增。

所有物體都反射，鏡面反射漫反面。

3.平面鏡成像

平面鏡，成虛像，大小相等對(duì)稱強(qiáng)。

物像到鏡距相等，它們連線垂鏡面。

作圖反射反延長，虛線交點(diǎn)即像點(diǎn)。

所有像點(diǎn)組成像，虛像要用虛表示。

4.光的折射

光從一物進(jìn)另物，同時(shí)發(fā)生反、折射。

斜線入水要折射，折線靠近于法線。

法線垂直于界面，折線入線分兩邊。

水中光斜入空氣，折線遠(yuǎn)離于法線。

水下看樹樹變高，岸上看魚魚變淺。

人眼感覺光直線，看到物體為虛像。

5.凸透鏡成像

物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小。

6.光的色散

紅橙黃綠藍(lán)靛紫，白光色散七色光。

色光三原紅綠藍(lán)，顏料三原紅藍(lán)黃。

紅色物體反紅光，其它色光都吸收。

沒有反射光進(jìn)眼，看到一片是黑色。

所有色光都反射，呈現(xiàn)白色該物體。

所有色光全吸收，呈現(xiàn)黑色是物體。

所有色光能透過，無色透明此物體。

7.看不見的光

紅光外面紅外線，溫度越高輻射強(qiáng)。

利用紅外夜視儀，常用還有遙控器。

紫光外面紫外線，有助人體合成（維生素）D。

紫外線殺微生物，還使熒光物發(fā)光。

光的傳播

太陽、電燈等物體能夠發(fā)光，這些物體叫做光源。夜晚，我們可以看到閃爍的星光，這些星星多數(shù)是恒星。宇宙中的恒星都能夠發(fā)光，恒星是由熾熱氣體組成的，是能自己發(fā)光的球狀或類球狀天體，所以恒星屬于光源。

許多動(dòng)物也可以發(fā)光。夏天的夜晚，常有淡淡的綠光在草叢中閃爍，這是螢火蟲在發(fā)光。有些海洋生物也能發(fā)光。在大海深處，燈籠魚、斧頭魚、水母等發(fā)出的光，使幽深的海底世界顯得更加神秘。

光是如何傳播的

光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（光線是虛擬而成的，只是為了表示光的傳播現(xiàn)象）

光的傳播速度

打雷時(shí)，雷聲和閃電在同時(shí)同地發(fā)生，但是我們總是先看到閃電后聽到雷聲。這表明，光的傳播速度比聲音快。

真空中的光速是宇宙間最快的速度，在物理學(xué)中用字母c表示。光在真空中1s能傳播299792000m，也就是說，真空中的光速為c=2.99792×10^8m/s。

光在其他各種介質(zhì)中的速度都比在真空中的小?？諝庵械墓馑俅蠹s為2.997000×10^8m/s.。

在我們的計(jì)算中，真空或空氣中的光速取為c=3×10^8m/s。

光在水中的速度比真空中小很多，約為真空中光速的3/4；光在玻璃中的速度比在真空中小得更多，約為真空中光速的2/3。

光的反射

光的反射規(guī)律

光遇到水面、玻璃以及其他許多物體的表面都會(huì)發(fā)生反射（reflection）。垂直于鏡面的直線叫做法線；入射光線與法線的夾角叫做入射角；反射光線與法線的夾角叫做反射角。反射現(xiàn)象中，反射光線，入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)；反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角。這就是光的反射定律（reflection law）。

在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。

漫反射

凹凸不平的表面會(huì)把光線向著四面八方反射，這種反射叫做漫反射。

一束平行光射到平面鏡上,反射光是平行的,這種反射叫做鏡面反射并且同樣也遵循著光的反射規(guī)律。

平面鏡成像

平面鏡成像的特點(diǎn)

在你照鏡子的時(shí)候可以在鏡子里看到另外一個(gè)“你”，鏡子里的這個(gè)“人”就是你的像（image）。無論你距離鏡子有多遠(yuǎn)，鏡子中的像的大小始終不變。并且你到鏡面的距離等于像到鏡面的距離。

虛像

如果把一塊玻璃板作為平面鏡，在前面點(diǎn)上一根蠟燭；此時(shí)，平面鏡后面并沒有點(diǎn)燃的蠟燭，但是我們卻看到平面鏡后面好像有蠟燭。這是因?yàn)楣庠刺幭蛩奶幇l(fā)光，一些光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入了人的眼睛，引起了視覺，我們感到好像光是從另一處 - s'發(fā)出的。s'就是s在平面鏡中的像。由于平面鏡后并不存在光源s'，進(jìn)入眼睛的光并非真正來自哪里，所以把s'叫做虛像 - virtual image。而虛像則指能被人看見但不能在屏幕上呈現(xiàn)的像。

光的折射

折射現(xiàn)象

光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射（refraction）。光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線方向偏折。通過折射，能使池水變淺。

海市蜃樓現(xiàn)象也是由光的折射引起的。

折射規(guī)律

簡記為：三線共面，一邊一個(gè)，兩角不等。

光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線方向偏折；當(dāng)光從水中斜射入空氣中時(shí)，折射光線向界面方向偏折。當(dāng)光線垂直界面入射時(shí)，折射光線方向不改變。利用光的折射規(guī)律，可以解釋游泳池水變淺的原因。所以潛水員看岸上的人比實(shí)際要高?？諝庵械慕菬o論是折射角還是入射角都要大于其他介質(zhì)中的角。

光的色散

色散

17世紀(jì)以前，人們一直認(rèn)為白色是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學(xué)家牛頓用玻璃三棱鏡使太陽光發(fā)生了色散（dispersion），這才解開了光的顏色之謎。

色光的混合

色光的三原色與顏料的三原色

色光的三原色是紅綠藍(lán)，調(diào)節(jié)三原色的不同比例就能得到某一種顏色的光。顏料的三原色是紅、黃、藍(lán)。顏料的顏色決定于外來照射光的顏色，以及顏料對(duì)照射光的吸收和反射情況。比如，紅色物體反射紅色光，吸收其它色光。色光的三原色混合在一起為白色。而顏料的三原色匯合在一起為黑色。

物體的顏色

在光照到物體上時(shí)，一部分光被物體反射，一部分光被物體吸收。如果物體是透明的，還有一部分透過物體。不同物體，對(duì)不同顏色的反射、吸收和透過的情況不同，因此呈現(xiàn)不同的色彩。

如果在白屏前放置一塊紅色玻璃，則白屏上的其他顏色的光消失，只留下紅色。這表明，其他色光都被紅色玻璃吸收了，只有紅光能夠透過。如果在白屏前放置一塊藍(lán)色玻璃，則白屏上只呈現(xiàn)藍(lán)色光。所以，透明物體的顏色由通過它的色光決定。

如果把一張紅紙貼在白屏上，則在紅紙上看不到彩色光帶，只有被紅光照射的地方是亮的，其他地方是暗的；如果把綠紙貼在白屏上，在屏上只有綠光照射的地方是亮的。所以，不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。

看不見的光

紅外線和紫外線

太陽光透過大氣層時(shí)波長短于290×10^ - -9米的紫外線為大氣層中的臭氧吸收掉。人工的紫外線光源有多種氣體的電弧 - 如低壓汞弧、高壓汞弧，紫外線有化學(xué)作用能使照相底片感光，熒光作用強(qiáng)，日光燈、各種熒光燈和農(nóng)業(yè)上用來誘殺害蟲的黑光燈都是用紫外線激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光的。紫外線還可以防偽。紫外線還有生理作用，能殺菌、消毒、治療皮膚病和軟骨病等。紫外線的粒子性較強(qiáng)，能使各種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。

在光譜中波長自0.76至400微米的一段稱為紅外線，紅外線是不可見光線。所有高于絕對(duì)零度（-273.15℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。現(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱射線。醫(yī)用紅外線可分為兩類：近紅外線與遠(yuǎn)紅外線。

紅外線和紫外線的特點(diǎn)和作用?

紅外線的主要特性是熱作用強(qiáng)，自然界中的所有物體都在不停地向外輻射紅外線。利用紅外線可加熱物品，可制成紅外線夜視儀。紅外線夜視儀被稱為“黑夜中的眼睛”。

紫外線的主要特性是化學(xué)作用強(qiáng)。能用來殺菌，驗(yàn)鈔。

色光的三原色是紅，綠，藍(lán)；顏料的三原色是黃，藍(lán)，品紅

光污染

可見光污染：比較常見的是眩光，如汽車夜間行駛時(shí)前大燈的照射光，核爆炸時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)閃光。電焊時(shí)發(fā)出的強(qiáng)光，等等。在這些強(qiáng)光照射的環(huán)境中，如果沒有適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，人的眼睛就會(huì)受到傷害。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，太陽光的反射造成的污染日趨嚴(yán)重。如高大建筑物的玻璃幕墻會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的鏡面反射，強(qiáng)烈的反射光不僅會(huì)影響人們的正常工作和休息，還會(huì)影響街道上的車輛行駛及行人的安全。

紅外線和紫外線污染：紅外線是一種熱輻射，對(duì)人體可造成高溫傷害。紫外線對(duì)人體的傷害主要是眼角膜和皮膚。適當(dāng)和適度的接受紫外線照射，可使機(jī)體皮下脂肪中的一種膽固醇轉(zhuǎn)化成對(duì)身體有益的維生素B12（骨化醇）但是過度照射則可能損害人體的免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致多種皮膚損害。