光 光的解析与应用 科普

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光的解释

光是一种能量形态，它可以从一种物体传播到另一种物体而不需要任何物体作为媒介。关于光的学术解释大致分为三种:即辐射学 波动学和量子学，而对光的描述用波动学则最为恰当。

在可见光的光谱中，从波长380 nm到780 nm，人们眼睛的颜色感觉则是:由紫->蓝->绿->黄->红。

紫外线的波长范围在1 nm-380 nm之间，红外线的波长范围在780 nm-1mm之间，紫外线和红外线又别分别称为紫外辐射和红外辐射，它们都不能被人眼感觉到。波长小于320 nm的紫外辐射对生物组织有害。

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光的传播速度

光在同一媒介中沿直线传播，在不同媒介中，光的传播速度是不同的，在真空中的传播速度为30万公里/秒。

光在真空中的传播速度与光在媒介中的传播速度之比值称之为该媒介的折射率。

光的传播速度=波长x频率

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光的频率

光每秒钟波动的次数，也可以定义为光每秒钟通过某一固定点的波数。不同波长的光，其频率是不同的，而一波长的光在不同的媒介中其频率是固定的。但同一种光在不同的媒介中其波长是不同的。

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光的色散

媒介的折射率同光波的频率有关，其效应称为色散。光的色散在光学仪器上得到应用，如光谱仪等。

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光的吸收

光在绝对真空中，能量不会被吸收，但在其他媒介中，光有可能转化为热能，也有能转化为化学能或其他能量形式，这种现象称为媒介对光的吸收。

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光的漫反射与漫透射

当光线遇到某一媒介表面，该媒介表面的粗糙度与光的波长接近或略大于时光的波长时，光线便会向四面八方散开，散开的光线有的回到原媒介，称为漫反射，有的进入该媒介，称为漫透射。

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光的量子理论

光的波动学可以完美描述光的传播过程，但不能正确解释光的发射和吸收。于是便有了光的量子理论。当光或其他形式的电磁辐射发射和吸收时，总含有被称为量子的分立能量值，一个光能量的量子称为一个光子，它所携带的能量与其频率成正比。