光是能量的一种传播方式。光源所以发出光,是因为光源中原子的运动。有三种方式:热运动、跃迁辐射、受激辐射。前者为生活中最常见的,比如电灯和火焰;后者多应用于激光。 另外,光波本身就是从原子、分子内辐射出的高频电磁场,因此光波可以通过加速带电粒子产生。如同步辐射光、轫致辐射、切伦科夫辐射、自由电子激光等。波动光学与非线性光学将发光看做原子内部因吸收外界能量而导致其电偶极矩发生变化的结果。[来源请求]几何光学、波动光学、非线性光学与同步辐射光等理论完全可以用经典电动力学中电磁场理论的相关内容来解释。 直进性折射光从不同密度的介质穿过时发生的偏折现象为折射,不同介质可以出现不同的折射角,由该介质的折射率 来决定,并遵从斯涅尔定律: 光速在不同介质中亦会转变: 当 时,折射光沿着接口运行,这时 称为临界角 ;当 时,入射光则完全反射回原介质,称为全内反射。 全内反射全内反射是光折射的一个特殊情况,当光线由密度较高的介质(光密)到密度较低的介质(光疏)且入射角大于临界时,即 ,则只有反射光线,没有折射光线,这现象是为全内反射,光纤就是应用这现象来运作。 光径的可逆性在干涉与衍射可忽略的情况中,入射光线与反射光线的可交换性。就是在一条光径的终点,发出反方向的光,此光可沿原路径回到原来的起点。在介质分界面处应用光路的可逆性可导出关于反射率和折射率的斯托克斯关系。 干涉干涉现象是波的一种特性。惠更斯在1678年提出光是一种波动后,由于得到两列相干光源很不容易,所以波动说很长时间内没有被证明认可。直到1801年,才由英国物理学家托马斯·杨巧妙而简单的解决了相干光源的问题。 衍射参见:衍射 衍射现象也是波的一种特性,是光在通过阔度与其波长相当的孔或缝时所发生的现象,光不会持续原来的直线路径,而是作扇形发散状。 光电效应一种光游离作用(光子将电子撞出原子,使之游离的过程),最常见的应用是以光束完成电流通路的电眼系统。 传播速度在真空中光的传播速度为 299,792,458 m/s(准确),是一个常数,以符号 代表,也是讯息传播速度的上限。由于光子的静止质量为0,因此理论上并没有任何物质的速度能超过光速 |
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