光的性质
中考物理光的性质知识点解析
中考物理光的性质知识点解析光是我们日常生活中非常重要的物理现象之一。
它具有很多独特的性质，我们来逐一进行解析。
1. 光的传播直线性光的传播遵循直线传播的规律，即光沿直线传播的路径传递。
这一性质可以用光的透射实验来说明。
当光线穿过不同介质的边界时，会发生折射现象，但它们的传播路径仍然是直线。
2. 光的反射性光线遇到平滑的表面时，会发生反射现象。
光的反射有两个基本定律：入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线位于同一平面上。
这一性质可以用镜面反射来解释，例如我们常见的镜子就是通过光的反射产生的。
3. 光的折射性当光线从一种介质射向另一种介质时，会发生折射现象。
光的折射遵循斯涅尔定律，即折射光线所在的平面与界面的法线在同一平面内，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
这一性质可以用透明介质中的光的传播来说明。
4. 光的色散性光的色散是指不同波长的光在经过介质时发生折射时的偏向程度不同，从而导致光的分散现象。
最典型的例子就是光通过三棱镜后出现的七色光谱。
这一性质可以通过实验尝试和物体观察来了解。
5. 光速的有限性光速的有限性是指光在真空中传播速度是有限的，约为每秒3×10^8米。
这一性质可以通过对光的粒子性和波动性的研究来解释。
6. 光的干涉性光的干涉性是指两个或多个光波相遇时产生干涉现象。
光的干涉可以是构造性干涉或破坏性干涉，取决于光波之间的相位差。
典型的例子是双缝干涉实验。
7. 光的衍射性光的衍射性是指光通过障碍物或通过小孔时出现的波动现象。
光的衍射可以使光波传播到障碍物的背后，或使光波从小孔中散开。
这一性质可以用单缝衍射和双缝衍射实验来说明。
8. 光的偏振性光的偏振性是指光波在传播过程中只在一个特定方向上振动。
非偏振光波是在所有方向上均匀振动的，而偏振光波只在一个方向上振动。
这一性质可以通过偏振片实验来观察。
通过对以上光的性质的解析，我们可以更全面地了解光的本质和行为规律。
这些性质在不同领域中有着广泛的应用，例如光学仪器、通信技术、光纤传输等。
对光的认识
对光的认识对光的认识对于光，我们既感到熟悉又陌生。
在于我来说，我对光的认识比较深刻的有两方面：光的色散和光的性质。
一、对光的色散的认识。
人们常认为光是没有颜色的。
但是，很多事实告诉我们，其实光也有着绚丽多彩的颜色。
例如，彩虹，夏天雨后，在朝着太阳那一边的天空上，常常会出现彩色的圆弧；又如，极光，一种大自然天文奇观，发生只有在严寒的秋冬夜晚的高纬度的地区……等等的例子告诉我们，其实，光也有它美丽的颜色。
形成彩虹的原因就是下雨以后，天上悬浮着很多极小的水滴，太阳光沿着一定角度射入，这些小水滴就发生了色散，朝着小水滴看过去，就会出现彩色的虹。
虹的颜色是红色在外，紫色在内，依次排列；北光，极光是原子与分子在地球大气层最上层(距离地面100-200公里处的高空)运作激发的光学现象。
由于太阳的激烈活动，放射出无数的带电微粒，当带电微粒流射向地球进入地球磁场的作用范围时，受地球磁场的影响，便沿着地球磁力线高速进入到南北磁极附近的高层大气中，与氧原子、氮分子等质点碰撞，因而产生了“电磁风暴”和“可见光”的现象，就成了众所瞩目的“极光”。
他没有固定的型态、颜色也不尽相同，颜色以绿、白、黄、蓝居多，偶尔也会呈现艳丽的洪紫色，曼妙多姿又神秘难测。
但到底光有什么颜色呢？通常，我们所见到的白光，其实是由由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的，由单色光混合而成的光叫做复色光。
不能再分解的色光叫做单色光。
复色光分解为单色光的现象叫光的色散．它表现为复色光分解为单色光而形成光谱的现象。
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。
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。
光(课件)
量子光学应用
包括量子通信、量子计算、量子精密 测量等领域，如量子密钥分发、量子 计算机等。
THANKS.
双缝干涉实验及结果分析
双缝干涉实验
通过双缝装置将单色光分成两列相干光波，在屏幕上产生明暗相间的干涉条纹的实验。
结果分析
根据干涉条纹的间距、宽度和亮度等信息，可以分析光源的波长、双缝间距和屏幕到双缝的距离等物 理量。
衍射现象及其条件
衍射现象
光波在传播过程中遇到障碍物或小孔时 ，偏离直线传播路径进入几何阴影区的 现象。
色散现象及其原理
色散现象
复色光分解为单色光的现象。
色散原理
不同波长的光在介质中的折射率不同，因此传播速度也不同。当复色光（如白光）经过 介质（如棱镜）时，不同波长的光会被分开，形成不同颜色的光谱。
彩虹形成原因分析
彩虹的形成
彩虹是阳光射到空中接近球形的小水滴，造成色散及 反射而在天空上形成拱形的七彩光谱。
光在不同介质中的传播速度不同，一般比真空中的速度小。 传播速度与介质的折射率有关，折射率越大，光速越小。
光的反射与折射现
02
象
光的反射定律及应用
反射定律
光在平滑界面上反射时，入射光线、反射光线和法线位于同一平面内，且入射 角和反射角相等。
应用
镜子、凹面镜和凸面镜等光学器件利用反射定律来改变光路或聚焦光线。
望远镜结构及工作原理
望远镜结构
望远镜主要由物镜、目镜、镜筒、调焦机构等组成。其 中物镜和目镜也是核心部件，用于收集光线和成像。
工作原理
望远镜利用物镜收集远处物体的光线，并将其聚焦到焦 点上形成一个实像。然后这个实像再经过目镜放大，最 终被人眼观察到。通过调节调焦机构，可以改变望远镜 的焦距和成像清晰度。
光的概念与性质
光的概念与性质光是一种电磁辐射波动，具有粒子性和波动性，并以极高的速度传播。
光在日常生活中扮演着至关重要的角色，我们可以通过光看到物体的形状、颜色和位置。
在本文中，我们将探讨光的概念以及其性质。
一、光的概念光是一种电磁辐射，它由光子组成，是一种能量传播的方式。
当物体受到能量激发时，原子发生跃迁并释放出光子，这些光子以波的形式传播。
光具有波粒二象性，既表现出粒子的行为，也表现出波动的行为。
光的传播速度非常快，约为每秒30万公里。
这也是为什么我们看到太阳的光是延迟的原因，因为光需要一定的时间才能够到达地球。
光可被反射、折射、散射和吸收。
二、光的性质1. 反射：光线遇到一个表面时，会反射回去。
根据光的反射定律，入射角等于反射角。
我们可以利用这个性质来解释为何我们可以看到反射出来的图像。
2. 折射：当光线从一种介质传播到另一种介质时，光线的速度和方向会发生改变。
这个现象被称为折射。
根据斯涅尔定律，光的折射角度与入射角度和两种介质的折射率有关。
3. 散射：当光通过一个不规则的表面或介质时，它会散开并沿不同的方向传播。
这就是为什么我们可以看到从云中穿过的阳光呈现出五颜六色的原因。
4. 吸收：当光线照射到一个物体上时，物体会吸收光的能量。
吸收光的物体会转化为热能，并且不会反射光。
这也是为什么黑色的物体会比较容易被加热的原因。
5. 干涉：当两束光线交叉时，它们可以相互干涉。
干涉现象可以分为构造干涉和衍射干涉，这取决于光的传播方式和介质的特性。
6. 偏振：光是一种横波，可以通过偏振过滤器来选择特定方向的振动。
这是我们使用偏光太阳镜以及液晶显示器的原理。
7. 光速恒定：根据相对论理论，光在真空中的速度是恒定的，约为每秒30万公里。
这个恒定的速度成为测量大地的公认标准，因为其他速度都是相对于光速而言的。
结论光的概念与性质对我们理解自然界有着重要的意义。
通过了解光的波动性和粒子性，我们能够更好地理解光在日常生活中的应用，如光的反射、折射以及光学仪器的设计与制造等。
有关光的知识和资料
有关光的知识和资料一、光的本质●光是一种电磁波，是整个电磁波谱中极小范围的一部分，其波长范围主要在可见光谱内，即大约400纳米（nm）到760纳米之间。
此外，还有部分光是人类肉眼无法看到的，如紫外线和红外线等。
●光具有粒子性与波动性，这被称为波粒二象性。
光可以被看作是由一种称为光子的基本粒子组成，这些光子带有能量并能在空间中传播。
二、光的性质1、传播特性：●光以直线传播，在真空中速度最快，达到每秒约3.0×10^5千米（即光速c），是宇宙中最快的速度。
在介质（如空气、水、玻璃等）中，光的传播速度会减慢。
●光具有直线传播的特性，表现为笔直的“光柱”和太阳“光线”。
2、波动性质：●光具有波的性质，可以发生干涉、衍射等现象。
干涉是光波相互叠加的结果，形成明暗条纹；衍射则是光波在绕过障碍物时发生的弯曲现象。
3、反射与折射：●光在遇到介质界面时会发生反射和折射。
反射遵循反射定律，即入射角等于反射角；折射则根据折射定律，光线方向在通过不同密度介质时会发生改变。
4、光电效应：●光还具有光电效应等特性，即光照射到某些物质上能够使其释放出电子，这体现了光的粒子性。
三、光的产生原理光的产生原理主要基于物质中的原子或分子在受到能量激发时，电子会从低能级跃迁到高能级。
当这些电子从高能级返回到低能级时，会释放出能量，这种能量以光的形式发射出来。
这个过程称为辐射跃迁，是光产生的基本原理。
四、光的应用1、照明：光最基本的作用就是照明。
无论是自然光（如阳光）还是人工光源（如电灯、蜡烛等），都为人类的生产和生活提供了必要的照明条件。
2、信息传递：光还可以用来传递信息。
例如，交通信号灯利用不同颜色的光来传递交通信息；光纤通信则利用光的特性来传输信息，具有容量大、速度快、抗干扰能力强等优点。
3、能源利用：太阳能是一种重要的可再生能源，利用太阳光进行发电具有清洁、环保、可持续等优点。
此外，光还可以用于光致催化技术等领域，如污水处理、空气净化等。
光的基本属性光的波粒二象性激光的特性方向性好单色性好
1.光的基本属性：光的波粒二象性。
2.激光的特性：方向性好、单色性好、亮度高、相干性好。
3.玻尔假说：定态假设和跃迁假设。
定态假设：原子存在某些定态，在这些定态中不发出也不吸收电磁辐射能。
原子定态的能量只能采取某些分立的值，而不能采取其它值。
跃迁假设：只有当原子从较高能量的定态跃迁到较低能量的定态时，才能发射一个能量为h 的光子。
4.光与物质的共振相互作用的三种过程：自发辐射、受激吸收和受激辐射。
5.自发辐射跃迁几率的意义：在单位时间内，E2能级上N2个粒子数中自发跃迁的粒子数与N2的比值；也可以理解为每一个处于E2能级的粒子在单位时间内发生自发跃迁的几率。
6.自发辐射跃迁寿命：粒子在E2 能级上停留的平均时间称为粒子在该能级上的平均寿命，简称寿命。
τ=1/A217.亚稳态：寿命特别长的激发态称为亚稳态。
8.受激辐射的光子性质：放出光子的频率、振动方向、相位都与外来光子一致。
9.受激吸收和受激辐射这两个过程的关系及其宏观表现：在外来光束照射下，两能级间受激吸收和受激辐射这两个过程总是同时存在，相互竞争。
当吸收过程比受激辐射过程强时，宏观看来光强逐渐减弱；反之，当吸收过程比受激辐射过程弱时，宏观看来光强逐渐加强。
10.受激辐射与自发辐射的区别：最重要的区别在于光辐射的相干性，由自发辐射所发射的光子的频率、相位、振动方向都有一定的任意性，而受激辐射所发出的光子在频率、相位、振动方向上与激发的光子高度一致，即有高度的简并性。
11.光谱线加宽现象:实际上光强分布总在一个有限宽度的频率范围内,每一条谱线都有一定的宽度, v = v0只是谱线的中心频率.这种现象称为光谱线加宽。
12.谱线加宽的原因:由于能级有一定的宽度。
13.谱线加宽的物理机制分为哪两大类？它们的区别？可以根据谱线加宽的物理机制，将谱线加宽分为均匀加宽和非均匀加宽。
均匀加宽：引起加宽的物理因素对每个原子都是等同的。
发光粒子的光谱因物理因素加宽后中心频率不变,由它们迭加成的光源光谱形状与发光粒子相同。
光的波动性质
光的波动性质光是一种电磁波，具有波动性质。
本文将对光的波动性质进行探讨，包括光的波长、频率、传播速度以及光的干涉和衍射等相关特性。
一、光的波长和频率光是一种电磁波，它可以通过波长和频率来描述。
波长是指光波的一个周期所对应的长度，通常用λ表示，单位是米（m）。
频率是指光波在单位时间内通过某一点的次数，通常用ν表示，单位是赫兹（Hz）。
光的波长和频率之间存在着特定的关系，即光的速度等于波长乘以频率。
光在真空中的速度约等于3×10^8米/秒，因此可以得到光的速度等于波长乘以频率的公式：c = νλ。
二、光的传播速度光在真空中的传播速度是一个常数，约等于3×10^8米/秒，通常用小写字母c表示。
这意味着光的传播速度与波长和频率无关，即无论光的波长多长，频率多高，光在真空中的传播速度都保持不变。
然而，当光波传播到介质中时，其传播速度会发生改变，这是因为介质的折射率不同于真空的折射率。
由于介质对光的传播产生了阻碍或减缓作用，使得光在介质中的传播速度较在真空中的传播速度要小。
三、光的干涉和衍射1. 光的干涉干涉是指两个或多个光波相遇并叠加形成干涉图案的现象。
光的干涉可以分为两种类型：构造性干涉和破坏性干涉。
构造性干涉是指光波相遇时，波峰与波峰相重叠，波谷与波谷相重叠，从而达到增强波幅的效果。
破坏性干涉是指光波相遇时，波峰与波谷相重叠，波峰与波谷相消，从而使得波幅减弱或彼此抵消。
2. 光的衍射衍射是指光通过一个边缘或障碍物后发生偏折和扩散的现象。
光的衍射是由于光的波动性质所导致的。
根据衍射的特点，光的波动性可解释为光的传播是朝着范渡尔交线前进，并且朝着物体的阴影区域扩散。
衍射现象将局限于干涉程度较弱的情况下，当光通过一个非常狭缝时，衍射现象将变得比较明显。
结语光的波动性质是光学研究中的重要内容。
本文介绍了光的波长和频率的概念，以及光在真空和介质中的传播速度的特点。
另外，我们还探讨了光的干涉和衍射现象，进一步揭示了光的波动性质。
光线的性质
光线的性质：1、直射光（晴天）在“直射光”下，受光面及不受光面会有非常明显的反差，因此容易产生立体感。
当太阳被薄云遮挡，阳光仍会穿透白云扩散，这时所产生的照明反差将会降低，非常适宜于人像摄影。
2、散射光（阴天）“散射光”会产生反差较弱的光线，故阴影较淡，调子变化较丰富，会得出较软的柔和的影像线条及影调。
3、逆光“逆光”可以用来勾画物体的侧影和轮廓，还可以突现物体的质感和形状，清楚地展示对象的线条。
在明朗的天气下使用“逆光”更会创造出一种强烈的反差。
光线投射的不同方向1、顺光拍摄：受光面很大，对象的影调比较明朗。
明暗反差较弱，因此立体感较弱。
2、前测光：既可保留比较明快的影调，又可以展现被摄对象的立体形态。
3、它会使被摄对象的一半受光，而另一半则处于阴影中，有利于表现对象的起伏状态。
4、侧逆光：影调会较阴沉5、光线的对比较弱，所以立体感也较弱，影调比较阴沉。
可是，“逆光”可以用来勾画物体的侧影和轮廓，还可以突现物体的质感和形状，清楚地展示对象的线条。
在明朗的天气下使用“逆光”更会创造出一种强烈的反差。
摄影的构图构图的“三分法”“三分法”是由希腊的数学家提出来的。
摄影者将其运用在照片的构图上，往往可以拍出很多和谐悦目的照片。
具体做法是：用两条直线和两条横线将画面平均分为9个同样大小的方格。
拍摄时将主题放在直线和横线的交叉点上。
“三分法”可以应用在任何人物和景物的摄影上。
背景与前景的选择背景或前景与主题在色彩、形状、线条、质感、明暗上的不同会造成反差，形成对比，有突出主题之用。
十字形构图不宜使横竖线等长，一般竖长横短为好；两线交叉点也不宜把两条线等分，特别是竖线，一般是上半截短些下半截略长为好。
因为两线长短一样，而且以交点等分，给人以对称感，缺少了省略和动势，会减弱其表现力。
曝光量与光圈的关系光圈是照相机镜头中可以改变大小的孔洞。
它控制进入镜头的光线量。
在其它因素不变的情况下，光圈开得越大，通过镜头进入的光量就越多。
第一章光的基本性质
≤
Rλ Δl y
，所以相干面积
Ac
=
λ2 R2 Δl x Δl y
相干面积与光源线度和发射波长有关,也和波面到光源的距离有关.
[例] 氖灯 λ=632.8nm 通过小孔 Δlx , Δl y ≈ 1mm , 在R=30cm 处Ac=3.6 10-2mm2
氦氖激光器,同一波长,由于腔的作用，在激光束的整个光斑内几乎都是相干的， 所以在几十厘米处相干面积可达几个平方厘米。 ⑶相干体积
也越长.
光源 日光 滤光片 光谱灯 干涉仪
相干长度(mm)
3 10-4 0.2 190 1900
相干时间Δtc (s)
10-15 6.2 10-13 6.2 10-10 6.2 10-9
带宽 Δν (Hz)
6 1014 1.2 1012 109 108
νο/Δν
1 5 102 6 105 6 106
ρ s (ν )dν
=
8πν c3
2
dν
当腔体积很大时,这一模密度实际与腔的形状无关.
§1.4 光的量子性 由量子理论知道，自由电磁场一个本征模的能量和动量是量子化的.最小单元叫光子.
光子是自由电磁场的基元激发.
光子的能量 E = hν = ω ,动量 p = k , 光子是玻色子,自旋 s = 1,它在运动方向的
一个特定光子态(模)内的(平均)光子数叫做光子简并度.黑体辐射在特定模内的平均光
子数，由上式可得到
∑ δ B
=
n
=
∞
nP (n)
n=0
=
e
hν
/
1
kT
−1
例如钨灯,T=3000K,取 λ=633nm, δ B = 5.16 ×10−4 .
科学课探索光的性质
科学课探索光的性质光是我们生活中不可或缺的一部分，它的性质非常有趣且复杂。
在科学课上，我们通过实验和观察，探索并了解了光的性质。
本文将介绍一些有关光的基本性质以及我们在科学课上进行的一些实验。
1. 光的传播特性光是电磁波的一种，可以以直线传播。
我们通过实验观察到，当我们在黑暗的房间中点燃一支蜡烛，光线会在室内迅速传播，照亮整个空间。
这表明光具有直线传播的特性。
2. 光的反射光线遇到平滑的表面时，会发生反射。
在科学课上，我们通过实验使用反射板和激光指示器来研究光的反射。
我们观察到，光线以相同的角度反射，属于入射角等于反射角的定律。
这个现象可以用来解释为什么我们能够看到镜子中的自己。
3. 光的折射光线穿过不同密度的介质时，会发生折射。
在科学课上，我们进行了一个实验，将一支笔放在一杯水中，观察到它似乎断裂了。
这是因为光线从空气中进入水中时发生了折射，导致我们看到了这种现象。
4. 光的色散光线通过棱镜时，会被分解成不同颜色的光。
这个现象称为光的色散。
我们在科学课上进行了一个实验，通过将光线通过玻璃棱镜，观察到了七种不同颜色的光。
这表明光是由不同波长的光组成的，每种颜色对应着不同的波长。
5. 光的干涉和衍射干涉是指两束或多束光线相遇时产生交叠的现象，而衍射是指光通过一个小孔或绕过一个障碍物后发生扩散的现象。
我们在科学课上进行了实验，使用光源和狭缝，观察到干涉和衍射的现象。
这显示了光具有波动性质，可以产生干涉和衍射现象。
通过这些实验和观察，我们对光的性质有了更好的了解。
我们知道光能够以直线传播、发生反射和折射、可以被分解成不同颜色的光，还可以产生干涉和衍射现象。
在科学课上，我们还进一步探索了光的应用，比如光的通信、光的成像等。
了解光的性质对我们更好地理解和应用科学知识具有重要意义。
总而言之，通过科学课上的实验和观察，我们对光的性质有了更深入的了解。
光的传播特性、反射、折射、色散以及干涉和衍射都是光的基本性质，它们构成了我们对光的理解和应用的基础。
高考物理知识点之光的性质
精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！高考物理知识点之光的性质考试要点基本概念一、光的直线传播1、几个概念①光源：能够发光的物体②点光源：忽略发光体的大小和形状，保留它的发光性。
（力学中的质点，理想化）③光能：光是一种能量，光能可以和其他形式的能量相互转化（使被照物体温度升高，使底片感光、热水器电灯、蜡烛、太阳万物生长靠太阳、光电池）④光线：用来表示光束的有向直线叫做光线，直线的方向表示光束的传播方向，光线实际上不存在，它是细光束的抽象说法。
（类比：磁感线 电场线）⑤实像和虚像点光源发出的同心光束被反射镜反射或被透射镜折射后，若能会聚在一点，则该会聚点称为实像点；若被反射镜反射或被透射镜折射后光束仍是发散的，但这光束的反向延长线交于一点，则该点称为虚像点．实像点构成的集合称为实像，实像可以用光屏接收，也可以用肉眼直接观察；虚像不能用光屏接收，只能用肉眼观察．2．光在同一种均匀介质中是沿直线传播的注意前提条件：在同一种介质中，而且是均匀介质。
否则，可能发生偏折。
如光从空气斜射入水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。
点评：光的直线传播是一个近似的规律。
当障碍物或孔的尺寸和波长可以比拟或者比波长小时，将发生明显的衍射现象，光线将可能偏离原来的传播方向。
二、反射 平面镜成像1、反射定律光射到两种介质的界面上后返回原介质时，其传播规律遵循反射定律．反射定律的基本内容包含如下三个要点：lhxvt① 反射光线、法线、入射光线共面； ② 反射光线与入射光线分居法线两侧； ③ 反射角等于入射角，即21θθ=2．平面镜成像的特点——平面镜成的像是正立等大的虚像，像与物关于镜面对称 3．光路图作法——根据成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补画光路图。
4．充分利用光路可逆——在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。
（眼睛在某点A 通过平面镜所能看到的范围和在A 点放一个点光源，该点光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。
光的干涉
小结： 干涉是波的特有现象；只有相干波源 才能产生稳定的干涉现象；光若具有波动 性则必能观察到它的干涉现象，即能看到 稳定的干涉图样（明暗相间的条纹）。但 我们在生活中是否看到过稳定的干涉图样 呢？
影响条纹间距的因素：
p
Δx
d
o L
x l d
影响条纹间距的因素：
x l d
上式说明，两缝间距离越小、缝到屏 的距离越大，光波的波长越大，条纹的宽度 就越大. 当实验装置一定，红光的条纹间距最 大，紫光的条纹间距最小。这表明不同色光 的波长不同，红光最长，紫光最短。
典型例题4--关于白光的干涉条纹 用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干 涉条纹，下列正确的说法是： A、干涉图样的中央亮纹是白色的； B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色 条纹； C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色 条纹； D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条 纹的颜色与双缝间距离有关
分析与解答：白光是各种不同色光组成的复色 光，光屏中央到两狭缝距离相等，各色光经双缝 到达光屏中央的路程差为零，在光屏中央均出现 亮纹，各色光复合成白光，所以中央亮纹为白色
7．如果把杨氏双缝干涉装置从空气中移 到透明液体中做实验，则条纹宽度 [ B ] A．增大． B．减小． C．不变． D．缺少条件，无法判断．
8．图8-6所示是双缝干涉实验示意图，已 知屏上某处P出现明条纹，则P处到双缝S1、 S2的距离之差可能是 [ ] BC A．光波半波长的奇数倍． B．光波波长的奇数倍． C．光波半波长的偶数倍． D．光波半波长的整数倍．
几何光学中，光的一些性质 ：
1、 光在同一均匀介质中是沿直线传播的 2、 光照射到两种介质的界面处会发生反 射和折射； 3、 光的传播速度很大，在真空中为最大 c = 3.0×108m/s；
科学实验探索光的性质
科学实验探索光的性质光，作为一种常见的自然现象，一直以来都引起了人们的兴趣和好奇心。
然而，光究竟是什么？它具有哪些性质？为了探索这个问题，科学家们进行了一系列的实验，以期揭开光的神秘面纱。
本文将介绍一些经典的科学实验，以帮助我们更好地理解光的性质。
实验一：折射的奇迹学者们很早就发现了光的折射现象，也就是当光从一种介质传播到另一种介质时，会改变其传播方向。
为了直观地观察和测量光的折射现象，我们可以进行如下的实验：1. 准备一块透明的玻璃板和一束光线。
2. 将玻璃板放在桌子上，并用尺子画一条直线作为入射光线。
3. 将入射光线从一个角度照射到玻璃板上，并观察光线在板上的折射现象。
4. 然后，测量入射角和折射角，并计算玻璃的折射率。
通过这个实验，我们可以得到折射定律：入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比。
这个实验不仅可以帮助我们理解光的折射现象，而且对于光在不同介质中的传播速度和方向变化也具有重要意义。
实验二：光的色散光的色散是指光线在经过介质时被分解为不同波长的光谱。
我们可以通过下面的实验来观察光的色散现象：1. 准备一个三棱镜和一束白色光。
2. 将白色光通过三棱镜投射到墙上，使光通过三棱镜后形成一个彩色的光谱。
3. 在观察到的光谱中，我们可以看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，它们对应着不同的波长和频率。
4. 另外，我们可以进一步调整入射角度或加入透镜进行实验，以观察到更多有趣的色散现象。
光的色散实验不仅可以帮助我们了解光的波长、频率与颜色之间的关系，还可以揭示出光的电磁性质和波粒二象性。
实验三：光的干涉与衍射光的干涉和衍射是光波现象中的重要表现。
通过以下实验，我们可以更深入地了解光的干涉与衍射现象：1. 准备一束单色的激光和一片狭缝。
2. 将激光通过狭缝进行衍射，观察到光波在狭缝后形成的干涉条纹。
3. 根据实验结果，我们可以了解到干涉现象是由于光波的叠加所导致的。
4. 如果使用两个狭缝，我们还可以观察到著名的杨氏双缝干涉现象，并进一步研究光的波动性质。
光线的性质
光线的性质：1、直射光（晴天）在“直射光”下，受光面及不受光面会有非常明显的反差，因此容易产生立体感。
当太阳被薄云遮挡，阳光仍会穿透白云扩散，这时所产生的照明反差将会降低，非常适宜于人像摄影。
2、散射光（阴天）“散射光”会产生反差较弱的光线，故阴影较淡，调子变化较丰富，会得出较软的柔和的影像线条及影调。
3、逆光“逆光”可以用来勾画物体的侧影和轮廓，还可以突现物体的质感和形状，清楚地展示对象的线条。
在明朗的天气下使用“逆光”更会创造出一种强烈的反差。
光线投射的不同方向1、顺光拍摄：受光面很大，对象的影调比较明朗。
明暗反差较弱，因此立体感较弱。
2、前测光：既可保留比较明快的影调，又可以展现被摄对象的立体形态。
3、它会使被摄对象的一半受光，而另一半则处于阴影中，有利于表现对象的起伏状态。
4、侧逆光：影调会较阴沉5、光线的对比较弱，所以立体感也较弱，影调比较阴沉。
可是，“逆光”可以用来勾画物体的侧影和轮廓，还可以突现物体的质感和形状，清楚地展示对象的线条。
在明朗的天气下使用“逆光”更会创造出一种强烈的反差。
摄影的构图构图的“三分法”“三分法”是由希腊的数学家提出来的。
摄影者将其运用在照片的构图上，往往可以拍出很多和谐悦目的照片。
具体做法是：用两条直线和两条横线将画面平均分为9个同样大小的方格。
拍摄时将主题放在直线和横线的交叉点上。
“三分法”可以应用在任何人物和景物的摄影上。
背景与前景的选择背景或前景与主题在色彩、形状、线条、质感、明暗上的不同会造成反差，形成对比，有突出主题之用。
十字形构图不宜使横竖线等长，一般竖长横短为好；两线交叉点也不宜把两条线等分，特别是竖线，一般是上半截短些下半截略长为好。
因为两线长短一样，而且以交点等分，给人以对称感，缺少了省略和动势，会减弱其表现力。
曝光量与光圈的关系光圈是照相机镜头中可以改变大小的孔洞。
它控制进入镜头的光线量。
在其它因素不变的情况下，光圈开得越大，通过镜头进入的光量就越多。
物理中的光及其性质
物理中的光及其性质光是一种电磁波，在物理学中具有广泛的应用和重要性。
其性质包括：波动性、粒子性、光的速度、能量、频率、波长、偏振等。
下文将逐一阐述这些性质，以期让读者更好地了解光的本质。
波动性：光作为一种电磁波，具有波动性。
这种波动是指在介质中能够传递能量的振动，其振动方向与电场方向垂直，且振幅和强度与电场大小正相关。
不同频率的光波振幅会叠加，形成光的干涉和衍射现象。
粒子性：光也具有粒子性，这种粒子称为光子。
光子是具有能量的微粒子，在光学中通常用于表示光的量子性质。
光子的能量与频率成正比，即能量等于普朗克常数乘以光的频率。
光子还具有波粒二象性，即在某些条件下表现出波动特性，在其他条件下则表现出粒子特性。
速度：光在真空中的速度是恒定的，为299792458米/秒，即光速。
这个速度与光的波长和频率无关。
在其他介质中，光的速度会受到介质折射率等因素的影响。
能量：光的能量也随着频率而变化，具有不同的能级。
蓝光的能量较高，红光的能量较低。
光的能量可以被吸收和发射，从而影响物体的颜色和亮度。
频率：光的频率是指每秒钟通过某一点的波峰数，单位为赫兹(Hz)。
不同颜色的光具有不同的频率和波长。
红光的频率较低，蓝光的频率较高。
波长：光的波长是指光波的一个完整周期所需的距离，通常用纳米(nm)或微米(μm)等单位来表示。
不同颜色的光具有不同的波长，即红光的波长较长，蓝光的波长较短。
偏振：光的偏振是指光波传播方向上对电场振荡的方向限定。
光的偏振方式有线偏振、圆偏振和无偏振等形式。
在现实生活中，光的性质具有广泛的应用，例如光通信、光纤传输、光电子学、光谱学、光子学等领域。
光的飞行也有很多意义，例如探索天文学、物理学等领域，更是生活中的光护眼和近视预防等实际用途。
总之，光作为一种重要的物理现象，在科学研究和社会生活中发挥着重要作用。
光的性质和波长
光的性质和波长
光是一种电磁波，其在各向同性的均匀介质中是直线传播的。
光的波长和频率之间存在如下关系f=c/λ，c为光速，λ为频率。
光从一种介质进入另一种介质中时，在其界面将发现反射和折射现象。
反射角总是等于入射角，而折射角则与光线的波长和介质常数有关，波长越长，折射角越小，因此当一束复合光通过棱镜时，波长大的单色光，其偏向角较小。
光从光疏介质进入光密介质，其入射角总是大于折射角；而从光密介质进入光疏介质时，入射角总是小于折射角，因此有可能产生全反射。
常用的色散元件有两种：棱镜和光栅；棱镜利用了光的折射原理实现色散，光栅利用了光的衍射原理实现色散。
在34W验钢仪和直读光谱仪中都采用色散率较大的光栅作为色散元件，两者的不同在于直读光谱仪采用凹面光栅而34W验钢仪采用每毫米刻线1200条的平面光栅。
对于光栅而言，在相同的宽度条件下，每毫米刻线越多，其色散能力越强。
人眼可见的光区有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
波长范围为390nm~700nm。
34W验钢仪的工作范围即为可见光范围，各工作区波长范围为：
紫色区：390nm~440nm蓝色区：440nm~470nm
青色区：470nm~495nm绿色区：495nm~584nm
黄色区：584nm~600nm橙色区：600nm~640nm
红色区；640nm~700nm
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光学与光的性质研究
光学与光的性质研究光学是研究光的传播、产生和变化规律的科学。
通过对光的性质的研究，我们可以更好地了解光的特点及其在现实生活中的应用。
本文将从不同角度介绍光学与光的性质的研究成果。
一、光的传播方式光是以波动的形式传播的，主要有直线传播、衍射与折射等方式。
直线传播是指光在一空间中沿直线路径传播，这是在无障碍介质中光传播的基本特性。
衍射是光在遇到阻碍物或孔径有限的介质时发生的现象，是光波经过障碍物后在周围区域发生弯曲或扩散的效应。
折射是光从一介质传播到另一介质时，传播方向改变的现象，尤其是在光从一种介质进入另一种介质时，光速度改变，使光线方向有所偏折。
二、光的波粒二象性光既表现出波动性，又表现出粒子性。
光的波动性可以解释光的衍射、干涉和偏振等现象；光的粒子性主要表现在光子的特性上，即光以分立的能量单位存在，能够产生照射物体的动量和压力。
光的波粒二象性是在光的性质研究中的重要发现，对于解释光行为具有重要的理论意义。
三、光的频率和波长光的频率是指光波单位时间内完成的周期数，单位是赫兹(Hz)。
光的波长是指光波一个完整的波周期所占据的空间距离，单位是米(m)。
光的频率与波长之间存在一定的关系，即光速等于光的频率乘以光的波长。
频率和波长的研究对于了解光的传播和能量变化有着重要的指导意义。
四、光的偏振性质光的偏振是指光在特定方向上振动的性质。
光的偏振性质研究表明，光振动方向的改变会对光的传播和反射等过程产生影响。
光的偏振可分为线偏振、圆偏振和椭圆偏振三种形式。
光的偏振性质的研究对于光的应用领域尤为重要，如光通信和平板显示等。
五、光的色散性质光的色散是指光在经过光学介质时，不同波长的光因折射率差异而具有不同的折射角。
我们常见到的光的色散现象是光经过三棱镜后分离出七色彩虹的现象。
光的色散性质的研究可以帮助我们理解光的能量变化和色彩的形成。
光学与光的性质的研究为光学技术的发展和应用提供了基础。
通过对光的传播方式、波粒二象性、频率和波长、偏振性质以及色散性质等方面的深入研究，我们可以更好地利用光在科学、工程、医疗和娱乐等领域中的应用，为人类社会带来更多的福祉。
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k=1,2,… ， k=1,2,…，
(3) 增透膜和增反膜 薄膜干涉原理在镀膜技术中的应用主要有两个方 面：
一方面是利用薄膜反射时，使某些波长的光因干
涉而减弱，以增加透射光的强度，这种薄膜称为
增透膜；
另一方面是利用薄膜表面反射时，使某些波长的
(2) 薄膜干涉 在日常生活中，常常看到水面上的油膜或肥皂 泡导在日光照射下出现美丽的花纹，这些都是 薄膜的干涉现象。 薄膜干涉原理在实际中的应用非常广泛，例如 全反射膜、增透膜、干涉仪等都是利用薄膜干 涉现象制成的。
满足δ =2n2e+λ /2=kλ 反射光的干涉加强。 满足δ=2n2e+λ/2=（2k+1）λ/2 反射光的干涉减弱。
(2) 光栅衍射条纹的形成
光栅衍射条纹是衍射和干涉的总效果。 光衍射角φ
(a+b)sinφ =±kλ
k=0,1,2,…(2-3-10)
形成亮度很大的明条纹。
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2.4
1
光的偏振
光的偏振现象证明了光是横波。
自然光和偏振光
(1) 线偏振光 如果光矢量只沿一个固定的方向振动的光 (2) 平均来看，光矢量对于光的传播方向呈轴对 称均匀分布，没有任何一个方位更占优势，这 种光称为自然光。
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(2) 折射起偏
玻璃片堆
自然光以起偏振角入射到两种介质界面 时，折射光是以平行振动为主的部分偏
振光。射光的偏振化程度，可采用玻璃
片堆，它由多片平行玻璃片叠合在一起
构成。
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2
夫琅和费单缝衍射
① 单缝衍射条纹是一系列平行于狭缝的明 暗相间的直条纹，它们对称地分布在中 央明纹两侧； ② 明纹亮度不均匀，中央明纹最亮，其它 各级明纹的亮度将随着级数的增高而逐 步减弱。 ③ 条纹宽度。
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4
光的双折射现象
光在两种各向同性的媒质的分界面上折射 时，只有一束折射光线。
但是，当一束自然光折入各向异性晶体时，
例如光线进入方解石晶体后，会分裂成为
两束折射光线，它们沿不同方向折射，称
为双折射现象。
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2.5 光的吸收、色散和散射
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2.2
光的干涉
1
光的相干性
(1) 光矢量 在光波中，产生感光作用与生理作用的 主要是电场强度 E，所以电矢量 E称为光 矢量。
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(2) 干涉现象是波动过程的基本特征之一。 由频率相同，振动方向相同，位相相同或 位相差保持恒定的两个相干波源所发出的 波是相干波，在两束相干波相遇的区域里， 有些点振动始终加强，有些点的振动始终 减弱或完全抵消，即产生干涉现象。 光波也具有相干性
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F－P干涉仪的性能参数有:
① ② 自由光谱范围Δ λ FSR ③ 分辨本领可以用 F － P 干涉仪能分开的最小波 长差Δ λ min表示 。 Δ λ min越小，仪器的分辨能力就越大。 ④ 角色散D 仪器的角色散是指单位波长间隔经分光仪器 后所分开的角度。 其定义为: D= dθ /dλ 角色散D愈大，不同波长的光经仪器后就分得 愈开。
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3 薄膜干涉 (1) 光程与光程差 折射率n与光波在该媒质中传播的几何路 程r的乘积nr叫做光程。 两束相干光在不同媒质中传播时，对干 涉加强(亮纹)和减弱(暗纹)条件起决定作 用是这两束光的光程差。
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从自然光获得偏振光的过程叫起偏。 检验偏振光的过程，称为检偏。 自然光入射到偏振片上，透射光满足： 马吕斯定律： I=I0cos2α
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3
反射光和折射光的偏振儒斯特定律
(1) 反射起偏 布儒斯特定律 自然光入射在两种各向同性介质的分界面 上时，反射光和折射光都成为部分偏振光。 1812 年，布儒斯特在实验中发现：反射光 的偏振化程度与入射角有关。当入射角自然光 以起偏振角入射时，其反射光和折射光的传播 方向相互垂直，且反射光成为线偏振光。
第二章
光的性质
2.1光的电磁理论 2.2光的干涉 2.3光的衍射 2.4光的偏振 2.5光的吸收、色散和散射 2.6光的量子性 2.7激光
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2.1 光的电磁理论
1 波动基本方程 1865 年麦克斯韦在总结前人实验的基础上， 得出麦克斯韦方程组，并预言电磁波的存在。 在无源空间可得到光在非磁性的、各向同性 的极化介质中传输的波动方程式 2 亥姆霍兹方程 由麦克斯韦方程组的微分形式，可以推导真 空中亥姆霍兹方程
光的吸收、色散、散射都是光波与 物质的相互作用过程。 1 光的吸收 (1) 光的吸收是指光波通过介质后，光强 因为减弱现象。 吸收的线性规律为： I=I0e-αl
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(2) 光的吸收与波长的关系 物质对某些波长的光具有选择吸收性 在无线通信中，就要考虑大气对电磁波 的吸收问题。 光纤对于某种波长的光波也具有强烈的 选择吸收性 (3) 吸收光谱 光的吸收和光波的波长有关，吸收随光 波波长的变化就构成吸收光谱。
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1
光和物质的相互作用
光和物质的相互作用有三个主要过程： (1) 自发辐射 (2) 受激辐射 (3) 受激吸收
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2.7
激光
激 光 Laser （ Light amplification by stimulated emission of radiation ） ， 是指光的受激辐射放大。 1960年梅曼研制了第一台激光器——红 宝石激光器。
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光电效应和爱因斯坦光量子假说 由于光的照射，使电子从金属中逸出 的现象称为光电效应。 为了解释光电效应现象，爱因斯坦于 1905 年提出了光量子假说：光是由一粒 粒运动着的光子组成的，每个光子具有 确定的能量，只能作为一个整体被吸收 或产生。 E=hν (2-6-3)
光因干涉而加强，以减少透射光的强度，这种薄
膜称为增反膜。
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4
法布里－珀罗干涉仪
(1) 法布里－珀罗干涉仪的结构 法布里－珀罗干涉仪简称F－P干涉仪。它是由 两块互相平行的平面玻璃板或石英板组成。 (2) 法布里－珀罗干涉仪的性能参数 法布里－珀罗干涉仪所产生的多光束等倾干涉 条纹因其亮纹的宽度极窄，因此，它在光学上 是一种高分辨率的光谱仪器。 在光纤通信领域有广泛的应用。
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3 电磁波的性质 真空中的电磁波具有以下性质： (1)电磁波是横波 (2)E和H (3)E和H (4)电磁波的传播速度与光相同，表明光波也 是一种电磁波 (5)电磁场的能量和能流可以用能量密度和能 流密度来描述
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3 (1) 光的散射 当光通过不均匀介质时，会偏离原来的方向而 向四周传播，这种现象称为光的散射。 (2) 线性散射 散射光的频率等于入射光的频率，散射光中没 有新频率的光产生，这类散射称为线性散射。 (3) 非线性散射 散射光中除了入射光的频率或谱线之外，还有 新频率的光或新谱线产生，这类散射称为非线 性散射。拉曼散射和布里渊散都属于非线性散 射。
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(3) 部分偏振光 自然光在传播过程中，由于外界的某 种作用，造成各个振动方向上的强度不 等，使某一方向的振动比其他方向占优 势，这种光叫作部分偏振光。
赓旭光提供一种 又亮又窄、间隔又很大的明条纹。利用 衍射光栅可以做到这一点。 (1) 衍射光栅 衍射光栅分为：反射光栅和透射光栅 它是近代物理实验中时常用到的一种重 要光学元件，是一种分光装置主要用来 形成光谱。 衍射光栅也常用于光纤通信。
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2.3 光的衍射
1
光的衍射现象·惠更斯－菲涅耳原理
光波绕过障碍物而传播的现象叫做光的衍射现 象。 按照光源、衍射物、接收屏三者的相互位置可 把衍射分为两种： 当光源、接收屏与衍射物之间的距离有限 时，这种衍射叫做菲涅耳衍射。 当光源、接收屏都距衍射物无限远时，这 种入射光和衍射光都是平行光的衍射称为夫琅 和费衍射。
2
偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律
(1) 偏振片 把具有选择吸收性的晶体(例如硫酸碘奎 宁)的细微晶粒涂在聚氯乙烯膜上，并沿 某一方向拉伸薄膜，使细微晶粒沿拉伸 方向整齐排列，然后将薄膜夹在两玻璃 片之间，便制成了偏振片。 偏振片允许通过的光振动方向，这个方 向称作偏振化方向，也叫透光轴。
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2 色散 (1) 色散的概念 色散是介质的折射率n随光波波长λ 变化的 现象 (2) 介质的折射率n是随波长λ 的增加而减小的 色散叫正常色散。 (3) 反常色散 反常色散是介质的折射率n随着波长λ 的增 加而增加，与正常色散正好相反。
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2
3 光的波－粒二象性 它是指光在不同场合下表现出来两种同样 属性：当光在空间传播时主要表现出波动 性；当光与物质相互作用时，光的行为又 表现出粒子性。 1924年德布罗意在普朗克、爱因斯坦假说 的基础上提出了物质波假说：一切实物粒 子波动－微粒二象性。
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2.6光的量子性
对光的量子性的认识导致了激光技术 的发展，更导致了通信史上的革命。 1 黑体辐射和普朗克能量子假说 1900 年普朗克为了得到与实验相符合的公 式，提出了著名量子假设 ε0=hν (2-6-2)
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(3) 获得相干光的基本方法
一般光源发出的光是不相干的，但是可
以采用下列两种方法来获得相干光：
①
② 分振幅法
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