光波是一种电磁波

光波:

光波是一種電磁波，具有電磁波的一般特性，即波動性。

光波的波長在電磁波譜中偏于較短的一側，因而又具有其"個性"，即光波的傳播更接近射線形式。

射線光學:

是指光波長與光纖尺寸相比很短時，

用射線代表光能量傳輸路線的分析方法。

射線光學又稱為幾何光學。

它有光的直線傳播定律、光的反射定律和光的折射定律三個基本定律。

光的直線傳播定律:

是光在均勻媒質中沿直線傳播，

并具有一定的速度。

光波在真空中的傳播速度：C=3x108 m/s；

光波在其它媒質中的傳播速度：v=C/n。

其中n是媒質的折射率。

在空氣中，由于n≒1，光波的傳播速度接近于C；二氧化硅（SiO2）玻璃的折射率n≒1.5。

光波為電磁波的一種:

非力學波理應上也可分類成橫波跟縱波而光波橫波跟縱波都有~

日常道具觀察光與波的現象:

1.看電視, 聽收音機, 使用手機. 電波是長波長

的電磁波, 與可見光有許多共同特性.

的應用. 只有橫波纔有可能有偏振現象.

2.看CD的表面的燈光影像, 可以看到主要反光

兩側有彩色反光, 為光柵繞射現象.

3.去儀器行買所謂的雙狹縫, 再用一支雷射筆

去照它, 可以看到一格一格的干涉現象.

光會偏折

是因為傳播介質不同

光在密度越大的介質裡面速率越慢

所以光衝到水中那一瞬間

速度變慢

但你會看到筷子曲折

是因為光射到筷子之後

在反射到你眼睛

我先說明光為什麼會曲折

假設我們用雷射光,你從空氣往水平面中照射

鐳射光是鉛直照射到水中

但是鉛直照射並不會有折射

只會延源路徑反射部分光源回去

這時候當然車子會往左轉

光的偏折

真正的原因跟光在介質中行進的速率小於空氣（真空）的確有關係,當入射光和法線（垂直介面的線）夾一個

角（０～９０度），可以先把入射光分成平行跟垂直法線兩個動量，平行法線的動量不會受到影響，所以長度不變，但是垂直法線的動量因為撞到介質速率減慢而變小，所以動量會變小，如此折射的兩個動量合的結果，會讓折射光偏向法線，所以反射角會小於入射角，反之，同理可證，而跟法線平行的入射光（垂直介面，入射角０度），因為沒有垂直法線的分量，所以角度不會偏折（反射角０度）

人的可視光波範圍:

380nm至720nm是人眼所能感應的光波範圍，稱為“可見光”，這範圍以外就是“不可見光”；低於380nm就是紫外光、X-光、加瑪射線、宇宙射線

等；高於720nm就是紅外線、微波射線、雷達射線、無線電射線等。太陽光包括可見光及不可見光，對於人眼的反應，光波範圍由400nm至500nm是藍光，500nm至600nm是綠光，而600nm至700nm便是紅光。紅、綠、藍光稱為加色繫統中的三原色，混合它們可產生任何顏色。

低損耗光波導彎折結構:

指一種利用光學反共振腔於光波導彎折外緣側，藉以降低光波傳輸於光波導彎折結構時的輻射損耗。本發明係在原有的光波導彎折結構之轉折外側，加上一個折射率高於光波導傳輸核心的折射率﹐且平行緊臨於原光波導傳輸核心的反共振腔所組成。此反共振腔之尺寸大小，可依一個簡單的設計法則﹐隨著所選擇

匹配原光波導製程的材料折射率大小來調整。本發明所揭示之光波導彎折結構具有低輻射損耗、結構簡易、及適用於各種不同材料的光波導結構等特點；因此，本發明可應用於各類不同的光波導元件中。

光波由電磁場振動而發出:

帶電粒子具有電場，而帶電粒子移動會產生磁場，帶電粒子震動，就會使電磁場產生震動而輻射出電磁波(光)

a.電磁波及其傳播:

有波動的水面在最低、中間、最高位置之間依一定的頻率起落，它振動著的是水的高度，光波的振動量

是電場與磁場。它們是可以施力於帶電粒子的物理量，光波裡的電場在振動，使得周圍出現振動著的感應磁場；振動著的磁場又引起振動著的感應電場。由於感應的場發生在原來有電磁場位置(即前一時刻光波到達位置)的周圍，所以場就由光波的先前位置向外傳播，有振動電磁場的位置逐步移開，而形成了電磁波。波源是波的源頭，波源周圍可跟著波源振動，亦即可讓波通過的環境稱為波的介質，聲波的振動量是位移、密度、壓力等力學量，所以必須以物質作為介質。光源就是光波的波源，然而由於光波的振動量是電磁場，所以它的介質包含物質與真空。

b.波前與射線:

光波從光源傳出去，離光源愈來愈遠，它的最前緣

稱為波前。人們常以垂直於波前、背離光源的箭號，顯示該處光波的行進方向。把通過空間各處的這種箭頭連起來，形成可以表現波之行進途徑與軌跡的一系列曲線，稱為射線。光波的射線就是光線。與圓形波及球面波對應的射線都是沿半徑向外的直線。在距波源甚遠處，圓周與球面都已相當平坦，分別近似於直線及平面，而成為直線波及平面波；跟它們對應的射線是一系列相平行的直線。因為太陽離地球很遠，所以從太陽來的光波可視為平面波，從樹葉縫隙透過的太陽光束，就是一系列平行光線組成的。

c.頻率(波長、週期):

一般而言，光波頻率決定於光源的發光過程(包括光源物質狀態及交互作用)，但是杜卜勒效應會造成變

化，使接收光波者所感受的頻率異於光源所決定的頻率。

這是各種波動都會發生的現象，例如聲波、超音波與微波。從血液的流速到車速都可以藉這效應測出，它也是判讀從遠方星球來的光而得知宇宙膨脹的依據。

d.振幅與強度:

波源藉著振動與周圍環境相作用，波源本身的能量就在對外作功當中傳給環境，因而波動是傳送能量的一種現象，波動通常有兩個互為消長的物理量，但是，各個能量一般都與相關物理量的平方成正比，因而一個體積內的總能量就與振幅的平方成正比。另一方面，因為波所攜帶的能量決定於波源提供的能量，所以波的振幅也由波源的功率決定。如果波動沿著管狀