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光的传播

光的传播

光的传播速度 除真空外,光能通过的物质叫做(光)介质,光在介质中传播的速度小于在真空中传播的速度,光在水中的速度:2.25×10^8m/s。光在玻璃中的速度:2.0×10^8m/s 。光在冰中的速度:2.30×10^8m/s 。光在空气中的速度:3.0×10^8m/s 。光在酒精中的速度:2.2×10^8m/s。光的传播介质 光离开物体而在物体周

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1. 光的传播速度

除真空外,光能通过的物质叫做(光)介质,光在介质中传播的速度小于在真空中传播的速度,光在水中的速度:2.25×10^8m/s。光在玻璃中的速度:2.0×10^8m/s 。光在冰中的速度:2.30×10^8m/s 。光在空气中的速度:3.0×10^8m/s 。光在酒精中的速度:2.2×10^8m/s。

2. 光的传播介质

光离开物体而在物体周围空间的综合场中传播,此时,光的传播只决定于光所在的传播介质——电场(即以太场),即决定于传播介质——电场的方向、密度以及电场的运动速度。

在地球上,不管静止光源还是运动光源,发出的光首先在地球的空间场中传播,而来自其它如太阳等恒星的光传播到地球的过程中,恒星光离开恒星先是在恒星场中传播,而后进入星系空间综合场,最后进入地球空间场,光是在恒星场与地球场及其它邻近天体场的综合电场中传播的,这种综合场是不断地随各种天体的内部结构、相对位置和运动状态的改变而改变,因此会影响光的传播。

所以说,光的传播介质是空间中各种物体场之间的相互作用以及物体的相对运动而形成的综合场。简单地说,光的传播介质是随物体一起运动的物体场。

3. 光的传播方式

①光在同一均匀介质中以一定的速度沿直线传播;

②光在传播过程中遇到两介质分界面时一部分光折回原介质遵守光的反射定律;

③另一部分光穿过界面改变传播方向遵守光的折射定律。

4. 光的传播规律

光在同种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、日食和月食还有影子的形成都证明了这一事实。

撇开光的波动本性,以光的直线传播为基础,研究光在介质中的传播及物体成像规律的学科,称为几何光学。在几何光学中,以一条有箭头的几何线代表光的传播方向,叫做光线。几何光学把物体看作无数物点的组合(在近似情况下,也可用物点表示物体),由物点发出的光束,看作是无数几何光线的集合,光线的方向代表光能的传递方向。这些概念显然与光的波动本性相违背,但是如果我们所讨论的研究对象的尺寸远远大于光的波长,而它的细微结构也不必十分严密考虑的情况下,由几何光学得出的结论还是很好的近似。(应用波动光学,可以得到光的传播问题的严密的解),由于几何光学方法简捷,在解决光学技术问题中,经常用到它。

几何光学中光的传播规律有三:(1)光的直线传播规律已如上述。大地测量也是以此为依据的。(2)光的独立传播规律两束光在传播过程中相遇时互不干扰,仍按各自途径继续传播,当两束光会聚同一点时,在该点上的光能量是简单相加。(3)光的反射和折射定律。光传播途中遇到两种不同介质的分界面时,一部分反射,一部分折射。反射光线遵循反射定律,折射光线遵循折射定律。

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