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1、 光 线 运 用,2008.2,第一讲 光 的 基 本 概 念,内 容 提 要从物理学角度解释光的现象。光具有微粒性，又具有波动性。光由具备一定质量、能量和动量的光子所组成，是无数带有能量的量子进行的波浪式运动。光的反射与透射规律。光的折射和光的反射一样，也有一定的规律，这种规律就是光的折射定律。,第一节 什么是光第二节 什么是可见光第三节 照度与亮度第四节 反射与透射,第一节 什么是光,物理学中有两种说法。粒子说：光是由弹性粒子组成的粒子流，称这种粒子为光子。光在介质中的运动是高速度的，以直线形式行进。水中的光速=22.5万公里/秒 玻璃中的光速=20万公里/秒,光从一种介质进入另一种介质时
2、，产生折射、透射和反射现象。,当光遇到非透明物体时会被阻挡，形成受光面、背光面或阴影。,电磁波说：认为光是粒子波动，是以球面波动的形式传播的，从而解释了光的衍射和绕射现象。提出光是电磁波的一种，是电磁波谱中可见的部分。,根据现有的认识，光具有微粒性，又具有波动性，是波粒两象性的对立统一物。光由具备一定质量、能量和动量的光子所组成，是无数带有能量的量子进行的波浪式运动。,第二节 什么是可见光,光是能的一种形式，是能引起人视觉感应的电磁波，占据电磁射线谱中的一小段。,全光谱图,人眼能看到的可见光的波长为380760纳米。电磁波中可引起人的视觉感受的光，就是我们说的可见光。,太阳光通过棱镜后，会分解
3、成各种颜色的光，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。,白光光谱,这说明，白光不是单色的，而是由各种色的光混合成的。,第三节 照度与亮度,一、照度物体的亮度由两个因素决定：照明光的强弱和它反射光线的能力。照度表示被照明物体表面在单位面积上所接受的光通量，即某物表面被照亮的程度。单位是勒克斯（lux）。,射到物体上的光线强度，大体上取决于光源的功率、光位设计及与物体的距离。它有三个规律。(举例说明),规律如下：1、照度大小与光源发光强度成正比，光源越强照度越大。,2、物体表面照度大小与光线投射方向有关，越垂直强度越大。,3、在点状光源条件下，物体表面照度的大小与光源距离的平方成反比。,二、亮度亮度表示物体
4、表面发光(反光)的强度值。在单位面积中的发光(反光)强度即是该物体表面的亮度。,第四节 反射与透射,一、光的反射当光线照射物体时，较暗的物体表面吸收的光线,多于比较明亮的物体表面吸收的光线。(举例说明),投射到任何物体表面上的光线，一部分被物体吸收转化成热能 一部分被物体透射形成透射光 一部分被物体表面反射形成反射光。投射光=吸收光+透射光+反射光之和,但是,由于不同的物体表面反光率不同，在同一照度下就会出现各自不同的亮度。,物体对光的反射形态基本上有二种：镜面反射 漫反射,（一）镜面反射,光滑的物体表面产生的反射光呈现为镜面反射的现象。,1、只有正对在反射角位置上，可以在物体表面上看到光源的
5、影像，其亮度接近于光源强度。,2、反射光束与入射光束相同，不发生性质变化。,（二）漫反射,粗糙的、不规则的物体表面，光线投射上去不以一定的角度反射，而是向各个方向散射。这种反射光就叫漫反射光。,一束平行光投射到粗糙的物体表面上，反射光向四面八方杂乱地辐射，没有方向性，是典型的漫反射状态。,当光线照射物体时，它们决定着物体的形状。,在光线到达物体之前，它们指导你控制光线的方法，比如适当地设计和安放灯具和其他反光器材，以达到预期的效果。,有色物体在不同的光源下，颜色是要改变的。物体之所以看起来有颜色，是因为当我们在普通的白光下面观看它们时，它们只反射白光中属于其自身颜色的那部分光谱，而吸收了补色部分。白光=红+橙+黄+绿+蓝+靛+紫,二、光的透射,（一）透射光光有穿透作用。当光波照射到透明物体时，一部分被反射出来，少量被物体吸收，大部分能穿过透明物体继续前进。这种现象叫光的透射。,光的透射,当光线从一定密度的介质中斜射入另一介质时，会改变方向。,（二）透射光的两个规律,一是透明物体为有色体时，透射后的光线便带有这种物体的颜色；,二是当光线透射过透明物体时，光线将受到损失，所以透射的光比直接投射的光要弱许多。,透射光的这两种现象或说是规律，可以指导我们在实际运用中对光线的强弱和色泽加以设计和控制。,
