2020-02-22 18:46:19
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人眼可见电磁波谱

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光是能量的一种传播方式。光源之所以发出光,是因为光源中原子、分子的运动,主要有三种方式:热运动、跃迁辐射(包括自发辐射和受激辐射),以及物质内部带电粒子加速运动时所产生的光辐射。前者为生活中最常见的,第二种多用于激光、第三种是同步辐射光与切伦科夫辐射的产生原理。

简言之,光是沿直线传播的,光的传播也不需要任何介质。但是,光在介质中传播时,由于光受到介质的相互作用,其传播路径会发生偏折,产生反射与折射的现象。另外,根据广义相对论,光在大质量物体附近传播时,由于受到该物体强引力场的影响,光的传播路径也会发生相应的偏折。

基本信息

  • 中文名

  • 外文名

    light

  • 传播速度

    3×10^8m/s=300000km/s

  • 传播方向

    光在同一种均匀物质中沿直线传播

折叠 编辑本段 肉眼可见

人眼只是对整个电磁波谱中的极小一部分敏感。可见光只组成了整个电磁波谱的一小部分。常用的不可见光有红外线(波长大于760nm),紫外线(波长小于380nm),x射线及远红外线等。因为这个原因我们实际上只看到了我们身边东西的一小部分。想想做一个类比,只能听到钢琴上的一个键或者管弦乐队演奏的中音C两边的很少一部分。这就指出了我们只用眼睛或光学望远镜看到的整个宇宙的部分的多少。光

折叠 编辑本段 介绍

光是人类眼睛可以看见的一种电磁波,也称可见光谱。在科学上的定义,光是指所有的电磁波谱。光是由光子为基本粒子组成,具有粒子性与波动性,称为波粒二象性。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。对于可见光的范围没有一个明确的界限,一般人的眼睛所能接受的光的波长在380~760nm之间。人们看到的光来自于太阳或借助于产生光的设备,包括白炽灯泡、荧光灯管、激光器、萤火虫等。因为光是人类生存不可或缺的物质,光的成语非常多,也有同名的歌曲。有人也说光是暗物质的波动。光

折叠 编辑本段 光的奥秘

苏格兰物理学家詹姆士·克拉克·麦克斯韦——19世纪物理学界的巨人之一的研究成果问世,物理学家们才对光学定律有了确定的了解。从某些意义上来说,麦克斯韦正是迈克尔·法拉第的对立面。法拉第在试验中有着惊人的直觉却完全没有受过正式训练,而与法拉第同时代的麦克斯韦则是高等数学的大师。他在剑桥大学上学时擅长数学物理,在那里艾萨克·牛顿于两个世纪之前完成了自己的工作。

牛顿发明了微积分。微积分以“微分方程”的语言来表述,描述事物在时间和空间中如何顺利地经历细微的变化。海洋波浪、液体、气体和炮弹的运动都可以用微分方程的语言进行描述。麦克斯韦抱着清晰的目标开始了工作——用精确的微分方程表达法拉第革命性的研究结果和他的立场。

麦克斯韦从法拉第电场可以转变为磁场且反之亦然这一发现着手。他采用了法拉第对于力场的描述,并且用微分方程的精确语言重写,得出了现代科学中最重要的方程组之一。它们是一组8个看起来十分艰深的方程式。世界上的每一位物理学家和工程师在研究生阶段学习掌握电磁学时都必须努力消化这些方程式。

随后,麦克斯韦向自己提出了具有决定性意义的问题:如果磁场可以转变为电场,并且反之亦然,那若它们被永远不断地相互转变会发生什么情况?麦克斯韦发现这些电—磁场会制造出一种波,与海洋波十分类似。令他吃惊的是,他计算了这些波的速度,发现那正是光的速度!在1864年发现这一事实后,他预言性地写道:“这一速度与光速如此接近,看来我们有充分的理由相信光本身是一种电磁干扰。”

这可能是人类历史上最伟大的发现之一。有史以来第一次,光的奥秘终于被揭开了。麦克斯韦突然意识到,从日出的光辉、落日的红焰、彩虹的绚丽色彩到天空中闪烁的星光,都可以用他匆匆写在一页纸上的波来描述。今天我们意识到整个电磁波谱——从电视天线、红外线、可见光、紫外线、X射线、微波和γ射线都只不过是麦克斯韦波,即振动的法拉第力场。根据爱因斯坦的相对论,光在路过强引力场时,光线会扭曲。

光具有波粒二重性。

2012年心海时空《光时空》中论述到;在光的世界人类是无法观测超光速物质光是人类能知的极限速度物,也只是因为这一点,光造成了人类的世界。

折叠 编辑本段 光的科学

光是一种人类眼睛可以见的电磁波(可见光谱)。在科学上的定义,光有时候是指所有的电磁波谱。光是由一种称为光子的基本粒子组成。具有粒子性与波动性,或称为波粒二象性。

光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。极光(9张)光的速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,在物理学中用c表示。

光在真空中1s能传播299792458m,也就是说,真空中的光速为c=2.99792458×10^8m/s。在其他各种介质的速度都比在真空中的小。空气中的光速大约为2.99792000×10^8m/s。在我们的计算中,真空或空气中的光速取为c=3×10^8m/s.(最快,极限速度)光在水中的速度比真空中小很多,约为真空中光速的3/4;光在玻璃中的速度比在真空中小的更多,约为真空中光速的2/3。如果一个飞人以光速绕地球运行,在1s的时间内,能够绕地球运行7.5圈;太阳发出的光,要经过8min到达地球,如果一辆1000km/h的赛车不停地跑,要经过17年的时间才能跑完从太阳到地球的距离。

人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分。电磁波之可见光谱范围大约为390~760nm(1nm=10^-9m=0.000000001m),

光分为人造光(如激光)和自然光(如太阳光)。

自身发光的物体称为光源,光源分冷光源和热光源。如图为人造光源。

夜空中的礼花

有实验证明光就是电磁辐射,这部分电磁波的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉,但可以用光学仪器或摄影方法去量度和探测这种发光物体的存在。所以在光学中光的概念也可以延伸到红外线和紫外线领域,甚至X射线均被认为是光,而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。

人眼对各种波长的可见光具有不同的敏感性。实验证明,正常人眼对于波长为555纳米的黄绿色光最敏感,也就是这种波长的辐射能引起人眼最大的视觉,而越偏离555nm的辐射,可见度越小。

光具有波粒二象性,即既可把光看作是一种频率很高的电磁波,也可把光看成是一个粒子,即光量子,简称光子。

光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制米原器被选作定义“米”的标准,并且约定光速严格等于299,792,458米/秒,此数值与当时的米的定义和秒的定义一致。后来,随着实验精度的不断提高,光速的数值有所改变,米被定义为1/299,792,458秒内光通过的路程,光速用“c”来表示。

光是地球生命的来源之一。光是人类生活的依据。光是人类认识外部世界的工具。光是信息的理想载体或传播媒质。

据统计,人类感官收到外部世界的总信息中,至少90%以上通过眼睛。

当一束光投射到物体上时,会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象。

光线在均匀同种介质中沿直线传播。

光波,包括红外线,它们的波长比微波更短,频率更高,因此,从电通信中的微波通信向光通信方向发展,是一种自然的也是一种必然的趋势。

折叠 普通光

一般情况下,光由许多光子组成,在荧光(普通的太阳光、灯光、烛光等)中,光子与光子之间,毫无关联,即波长不一样、相位不一样,偏振方向不一样、传播方向不一样,就象是一支无组织、无纪律的光子部队,各光子都是散兵游勇,不能做到行动一致。

光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射(Reflection)。例:垂直于镜面的直线叫做法线;入射光线与法线的夹角叫做入射角;反射光线与法线的夹角叫做反射角。在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。这就是光的反射定律(Reflection law)。如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,那么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。反射在在物理学中分为两种:镜面反射漫反射镜面反射发生在十分光滑的物体表面(如镜面)。两条平行光线能在反射物体上反射过后仍处于平行状态。凹凸不平的表面(如白纸)会把光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射。大多数反射现象为漫反射。

光线从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射(Refraction)。折射光线与法线的夹角叫折射角。如果射入的介质密度大于原本

折叠 星光

光线所在介质密度,则折射角小于入射角。反之,若小于,则折射角大于入射角。若入射角为0,折射角为零,属于反射的一部分。但光折射还在同种不均匀介质中产生,理论上可以从一个方向射入不产生折射,但因为分不清界线且一般分好几个层次又不是平面,故无论如何看都会产生折射。如从在岸上看平静的湖水的底部属于第一种折射,但看见海市蜃楼属于第二种折射。凸透镜凹透镜这两种常见镜片所产生效果就是因为第一种折射。在折射现象中,光路是可逆的

折叠 激光

光学的新天地

激光激光激光光束中,所有光子都是相互关联的,即它们的频率(或波长)一致、相位一致、偏振方向一致、传播方向一致。激光就好像是一支纪律严明的光子部队,行动一致,因而有着极强的战斗力。这就是为什么许多事情激光能做,而阳光、灯光、烛光不能做的主要原因。

折叠 光源种类

光源可以分为三种。

第一种

是热效应产生的光,太阳光就是很好的例子,此外蜡烛等物品也都一样,此类光随着温度的变化会改变颜色。

第二种

是原子发光,荧光灯灯管内壁涂抹的荧光物质被电磁波能量激发而产生光,此外霓虹灯的原理也是一样。原子发光具有独自的基本色彩。

第三种

是同步加速器(Synchrotron)发光,同时携带有强大的能量,原子炉发的光就是这种,但是我们在日常生活中几乎没有接触到这种光的机会。

折叠 光的色散

光的色散光的色散复色光分解为单色光的现象叫光的色散。牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散,把白光分解为彩色光带(光谱)。色散现象说明光在媒质中的速度(或折射率n=c/v)随光的频率而变。光的色散可以用三棱镜,衍射光栅,干涉仪等来实现。

白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的叫做复色光。红、橙、黄、绿等色光叫做单色光。

色散:复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。色散可以利用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。复色光进入棱镜后,由于它对各种频率的光具有不同折射率,各种色光的传播方向有不同程度的偏折,因而在离开棱镜时就各自分散,形成光谱(dispersion of light)

介质折射率随光波频率或真空中的波长而变的现象。当复色光在介质界面上折射时,介质对不同波长的光有不同的折射率,各色光因折射角不同而彼此分离。1672年,牛顿利用三棱镜将太阳光分解成彩色光带,这是人们首次作的色散实验。通常用介质的折射率n或色散率dn/dλ与波长λ的关系来描述色散规律。任何介质的色散均可分正常色散和反常色散两种。

复色光分解为单色光而形成光谱的现象.让一束白光射到玻璃棱镜上,光线经过棱镜折射以后就在另一侧面的白纸屏上形成一条彩色的光带,其颜色的排列是靠近棱镜顶角端是红色,靠近底边的一端是紫色,中间依次是橙黄绿蓝靛,这样的光带叫光谱.光谱中每一种色光不能再分解出其他色光,称它为单色光.由单色光混合而成的光叫复色光.自然界中的太阳光、白炽电灯和日光灯发出的光都是复色光.在光照到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收。透过的光决定透明物体的颜色,反射的光决定不透明物体的颜色。不同物体,对不同颜色的反射、吸收和透过的情况不同,因此呈现不同的色彩。

折叠 阳光

比如一个黄色的光照在一个蓝色的物体上,那个物体显示的是黑色,因为蓝色的物体只能反射蓝色的光,而不能反射黄色的光,所以把黄色光吸收了,就只能看到黑色了。但如果是白色的话,就反射所有的色。

光的实质:原子核外电子得到能量 跃迁到更高的轨道上 这个轨道不稳定 还要跃迁回来 跃迁回来释放出的就是一个光子 就是以光的形式向外发出能量 跃迁的能级不同 释放出来的能量不同 光子的波长就不同 光的颜色就不一样了。

光到底是什么?是一个值得研究,和必需研究的问题。当今物理学院就已经又达到了一个瓶颈,即相对论与量子论的冲突,光的本质是基本微粒还是像声音一样的波(若是波又在什么介质中传播)对未来研究具有指导性作用。

目前比较合理的观点是光既是一种粒子同时又是一种波,具有波粒二象性,就像水滴和水波的关系。

折叠 基本特性

所有的光,无论是自然光或人工室内光,都有其特征:

1.明暗度:明暗度表示光的强弱。它随光源能量和距离的变化而变化。

2.方向:只有一个光源,方向很容易确定。而有多个光源诸如多云天气的漫射光,方向就难以确定,甚至完全迷失。

3.色彩:光随不同的光的本源,并随它穿越的物质的不同而变化出多种色彩。自然光的色彩与白炽灯光或电子闪光灯作用下的色彩不同,而且阳光本身的色彩,也随大气条件和一天时辰的变化而变化。

折叠 编辑本段 相关学说

折叠 光的电磁说

说明光在本质上是电磁波的理论。电磁辐射不仅与光相同,并且其反射、折射以及偏振之性质也相同)由麦克斯韦的理论研究表明,空间电磁场是以光速传播。这一结论已被赫兹的实验证实。麦克斯韦,在1865年得出了结论:光是一种电磁现象。按照麦克斯韦的理论c/v=√( ε* μ)

式中c为真空中的光速。ν为在介电常数为ε和导磁系数为μ的媒质中的光速,因为c/v=n(折射率),所有n=√( ε* μ)

这个关系式给出了物质的光学常数,电学常数和磁学常数之间的关系。当时从上述的公式中看不出n应随着光的波长λ而改变,因而无法解释光的色散现象。后来罗仑兹在1896年创立了电子论,从这一理论看,介电常数ε是依赖于电磁场的频率,即依赖于波长而变的,从而搞清了光的色散现象。光的电磁理论能够说明光的传播、干涉、衍射、散射、偏振等许多现象,但不能解释光与物质相互作用中的能量量子化转换的性质,所以还需要近代的量子理论来补充。

折叠 光的微粒说

关于光的本性的一种学说。17世纪曾为牛顿等所提倡。这种学说认为光由光源发出的微粒、它从光源沿直线行进至被照物,因此可以想像为一束由发光体射向被照物的高速微粒。这学说很直观地解释了光的直进及反射折射等现象,曾被普遍接受;直到19世纪初光的干涉等现象发现后,才被波动说所推翻。1905年提出光是一种具有粒子性的实物(光子)。但这观念并不摒弃光具有波动性质。这种关于光的波粒二象性的认识,是量子理论的基础。

折叠 光的波动说

关于光的本性的一种学说。第一位提出光的波动说的是与牛顿同时代的荷兰人惠更斯。他在17世纪创立了光的波动学说,与光的微粒学说相对立。他认为光是一种波动,由发光体引起,和声一样依靠媒质来传播。这种学说直到19世纪初当光的干涉和衍射现象被发现后才得到广泛承认。19世纪后期,在电磁学的发展中又确定了光实际上是一种电磁波,并不是同声波一样的机械波。1888年德国物理学家赫兹用实验证明了电磁波的存在,从此奠定了光的电磁理论。这一理论能够说明光的传播、干涉、衍射、散射、偏振等许多现象。

光的波粒二象性

光电效应以及康普顿效应无可辩驳地证明了光是一种粒子,但是光的干涉和光的衍射又表明光确实是一种波。光到底是什么?光是一种波,同时也是一种粒子。光具有波粒二象性。这就是现代物理学的回答。

折叠 编辑本段 光的应用

能源(清洁能源)、电子(电脑、电视、投影仪等)、通信(光纤)、医疗保健(γ光刀、B超仪、光波房、光波发汗房、X光机)等。

阳光

光的研究历史和力学一样,在古希腊时代就受到注意,光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名,但在自然科学与宗教分离开之前,人类对于光的本质的理解几乎再没有进步,只是停留在对光的传播、运用等形式上的理解层面。( 另,历史告诉我们,古中国早在战国初期,墨学创始人墨子便发现了光的反射定律,建立了中国的光学体系。)十七世纪,对这个问题已经开始存在“波动学说”和“粒子学说”两种声音:荷兰物理学家惠更斯在1690年出版的《光论》一书中提出了光的波动说,推导出了光的反射和折射定律,圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因,同时还解释了光进入冰洲石时所 产生的双折射现象;而英国物理学家牛顿则坚持光的微粒说,在1704年出版的《光学》一书中他提出,发光物体发射出以直线运动的微粒子,微粒子流冲击视网膜就引起视觉,这也能解释光的折射与反射,甚至经过修改也能解释格里马尔迪发现的“衍射”现象。十九世纪,英国物理学家麦克斯韦引入位移电流的概念,建立了是电磁学的基本方程,创立了光的电磁学说,通过证明电微波在真空中传播的速度等于光在真空中传播的速度,从而推导出光和电磁波在本质上是相同的,即光是一定波长的电磁波。二十世纪,量子理论和相对论相继建立,物理学由经典物理进入了现代物理学。

1905年美国物理学家爱因斯坦提出了著名的光电效应,认为紫外线在照射物体表面时,会将能量传给表面电子,使之摆脱原子核的束缚,从表面释放出来,因此爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。1925年,法国物理学家德布罗意又提出所有物质都具有波粒二象性的理论,即认为所有的物体都既是波又是粒子,随后德国著名物理学家普朗克等数位科学家建立了量子物理学说,将人类对物质属性的理解完全展拓了。综上所述,光的本质应该认为是“光子”,它具有波粒二相性。但这里的波的含义并不是如声波、水波那样的机械波,而是一种统计意义上的波,也就是说大量光子的行为所体现的波的性质。同时光具有动态质量,根据爱因斯坦质能方程可算出其质量。

折叠 编辑本段 光与眼睛

折叠 光与眼的关系

光是电磁辐射的一种形式,而可见光仅仅是电磁辐射中的一小部分,其亮度和颜色能够被人眼所感知到。光就是人眼能够感知到的电磁辐射,其波长范围大约在380 nm至780 nm。可见辐射的光谱范围没有非常精确的界限,因

人眼对光谱灵敏度曲线

为视网膜接收到的辐射功率以及观测者的视觉灵敏度存在一定的影响。

眼睛是一种光学系统,能够在视网膜上产生图像。它由各种不同的部分组成,包括角膜、水状体、虹膜、晶状体以及玻璃体等,使眼睛能够针对以105系数变化的照明水平简单而快速地做出反应。眼睛能够感知的最小照度为10-12勒克斯(相当于夜空中黯淡的星光)。

为了能够感知到光,人眼中包含了两种感光器:

* 锥状细胞使我们能够看到各种颜色(”明视觉”),波长555 nm的黄绿光谱区域,其灵敏度最高(天然光曲线V (l))。

* 灵敏度极高的杆状细胞使我们看到的是黑白的画面(”夜间视觉”),在波长l = 507 nm的绿光光谱区域,其灵敏度最高(夜间视觉曲线V’ (l))。

折叠 如何看到图像

光照到物体,物体反映在视网膜上,传到脑中大脑把图像处理后靠神经元细胞传递回视网膜。

折叠 编辑本段 光的波长

描述 光的波长范围

紫外线辐射 – C (UV-C) 100 – 280 nm

紫外线辐射 – B (UV-B) 280 – 315 nm

紫外线辐射 – A (UV-A) 315 – 380 nm

可见光 380 – 780 nm

红外线 A (IR-A) 780 nm – 1.4 μm

红外线 B (IR-B) 1.4 – 3 μm

红外线 C (IR-C) 3 μm – 1 mm

折叠 编辑本段 文字字义

【guāng】

光 light;ray;honor;merely;naked;scenery;smooth;

光guāng

〈名〉

(1)

(会意。甲骨文字形,“从火,在人上”。本义:光芒,光亮)

(2)

同本义 [light;ray]

光,明也。――《说文》

光,晃也,晃晃然也。亦言广也,所照广远也。――《释名·释天》

与日月兮齐光。――《楚辞·九歌·云中君》

能游冥冥者与日月同光。――《淮南子·俶真》

日月淑清而扬光。――《淮南子·本经》

国之光。――《易·观》

夜未央,庭燎之光。――《诗·小雅·庭燎》

推此志也,虽与日月争光可也。――《史记·屈原列传》

光远而自他有耀者也。――《左传·庄公二十二年》

光明之耀也。――《国语·晋语》

容光必照焉。――《孟子》

山有小口,仿佛若有光。――晋·陶渊明《桃花源记》

有红光一缕起土桥,直射城西。――清·邵长蘅《阎典史传》

(3)

又如:阳光;灯光;反光(反射的光线);色光(带颜色的光);晨光(清晨的太阳光);曙光(清晨的日光);光晃(光芒闪烁)

(4)

激光

色泽;光彩 [color and luster]

妾有绣腰襦,葳蕤自生光。――《玉台新咏·古诗为焦仲卿妻作》

蛾脸不舒,中袖无光。――唐·李朝威《柳毅传》

(5)

又如:丝光;油光(光亮润泽);光色(光彩色泽);砑光

(6)

荣耀;昭著 [honor;glory]

邦家之光。――《诗·齐风·南山有台》

明《袁可立晋秩兵部右侍郎夫妇诰》:“荷天之宠光,弥耀于鱼轩。”

连我脸色都无光了。――《儒林外史》

士之处世,而望名誉之光,道德之行,难已。――唐·韩愈《原毁》

(7)

又如:为国争光;沾光;光宠(光荣;增光);光国(为国争光);光天(光辉达于天下);光隆(光辉隆盛);光烂(光辉明亮);光晶(光辉);光赫(光辉显赫)

(8)

光阴,时光 [time]

始屏忧以愉思,乐兹情于寸光。――南朝宋·鲍照《观漏赋》

(9)

又如:寸光(短暂的光阴);光阴荏苒(时光一天一天地逝去。荏苒:[时间]渐渐过去);光景如梭(光阴如梭。形容时间过得很快);光阴拈指(阳光在弹指间逝去。形容时间过得很快)

(10)

景色 [scenery]

上下天光,一碧万顷。――宋·范仲淹《岳阳楼记》

(11)

又如:风光;山光

(12)

恩慧;好处 [favor]。如:叨光;沾光;借光

(13)

特指日、月、星辰等天体 [sun,moon,star]。如:光岳(天地。光:星辰。岳:河山)

(14)

称人来访的敬词 [grace the occasion with sb.'s presence]

四位老先生,今日光顾小园,老夫有何德能?――明·桑绍良《独乐园司马入桐》

guāng

(1)

光明,明亮 [bright]

宝剑直千金,被服光且鲜。――三国蜀·曹植《名都篇》

(2)

又如:光净(明亮洁净);光朗朗(光亮);光眼(大而有神的眼);光灯(明亮的灯火);光润(光亮润泽)

(3)

guāng ㄍㄨㄤˉ

(1)

太阳、火、电等放射出来耀人眼睛,使人感到明亮,能看见物体的那种东西:阳~。月~。火~。~华(明亮的光辉)。

(2)

荣誉:~临(敬辞,意含宾客来临给主人带来光彩)。~顾。~复。

(3)

使显赫:~大。~宗耀祖。

(4)

景物:春~明媚。

(5)

光滑:~滑。~洁。~泽。

(6)

完了,一点不剩:杀~烧~。吃~用~。

(7)

露着:~膀子。

(8)

单,只:~剩下一口气。

(9)

姓。

郑码:KOGR,U:5149,GBK:B9E2

笔画数:6,部首:儿,笔顺编号:243135

light;ray;honor;merely;naked;scenery;smooth;

①明亮。《素问·移精变气》:“余欲临病人,观死生,决嫌疑,欲知其要,如日月之光。”

②显露,揭示。《素问·王冰序》:“君臣请问,礼仪乖失者,考校尊卑,增益已光其意。”

③光大。《灵枢·根结》:“调阴与阳,精气乃光。”

光是现在的艺术者所追求了解的物质,没有光就没有眼睛看见的物体。所以光在艺术的参与是很重要的一部分。

折叠 编辑本段 超光速

超光速(faster-than-light,FTL或称superluminality)会成为一个讨论题目,源自于相对论中对于局域物体不可超过真空中光速c的推论限制,光速成为许多场合下速率的上限值。在此之前的牛顿力学并未对超光速的速度作出限制。而在相对论中,运动速度和物体的其它性质,如质量甚至它所在参考系的时间流逝等,密切相关,速度低于(真空中)光速的物体如果要加速达到光速,其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量,而且它所感受到的时间流逝甚至会停止,所以理论上来说达到或超过光速是不可能的(至于光子,那是因为它们永远处于光速,而不是从低于光速增加到光速)。但也因此使得物理学家(以及普通大众)对于一些“看似”超光速的物理现象特别感兴趣。

物体要到光速需要无限能量,而在平行空间下无法超光速。

现已有科学家提出设想:将物体前方的空间压缩,将物体后方的空间扩大来超过光速。只是需要巨大的能量,现有科技也无法做到。

光在同一种均匀的介质中沿直线传播。

折叠 编辑本段 延伸阅读

光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线行进了。用波动学解释光的传播:传播途中每一点都是一个次波点源,发射的是球面波,对光源面(一个有限半径的面积)发出的所有球面波积分,当光源面远大于波长时结果近似为等面积、同方向的柱体,即表现为直线传播,实际上也有发散(理想激光除外)。比如手电发出的光有很明显的发散。光的亮度越强大,离照明参照物越近,光的单色性越好,发散越不明显。当光源半径与波长可比拟时积分时的近似条件不成立,积分结果趋向球面波,即表现为衍射。

光是直线传播(均匀介质中)的,但当光遇到另一界质(均匀介质)时方向会发生改变,改变后依然沿直线传播。而在非均匀介质中,光一般是按曲线传播的。以上光的传播路径都可以通过费马原理来确定。光是延前后左右上下各个方向传播的,光的亮度越亮,越不明显看出,当光亮度较暗时,由发光体到照明参照物的光会扩大,距离越远,扩散的越大,由最初的形状扩散到消失为止,而当发光体离照明参照物零距离时,光的形状是发光体真正的形状大小,所以光传播的方向与光的亮度、光与照明参照物的距离有关!光通常指可见光,即指能刺激人的视觉的电磁波,它的频率范围为:3.9×1014——7.6×1014赫之间。这只是整个电磁波谱中范围极小的一部分。在更广泛的意义上讲,光应包括频率低于3.9×1014赫的紫外线和频率高于7.6×1014 赫的红外线。

折叠 光源

发射(可见)光的物体叫做(可见)光源。太阳是人类最重要的光源。可见光源有热辐射高压光源(如白炽灯)、气体放电光源(如霓虹灯、荧光灯)等。光源有分自然光、人造光。有生命的一定是自然光,如水母、萤火虫等,没有生命的不一定是人造光,如恒星、太阳等。

热辐射光源是利用热辐射来发光的。由热辐射理论可知,温度越高,发光效率也越高。白炽灯是爱迪生于1879年首先试制成功的。他选择熔点高的碳做材料,制成碳丝,密封在抽成真空的玻璃管内,通以电流,碳丝就发热发光。由于碳易挥发,工作温度不能超过2100K。后来,选用熔点稍低于碳,但不易挥发的钨做材料,工作温度可达2400K,从而提高了发光效率。现代热辐射的新光源有碘钨灯、溴钨灯,发光效率还要高。

气体放电光源是利用电子在两电极间加速运行时,与气体原子碰撞,被撞的气体原子受激,把吸收的电子动能又以辐射发光形式释放出来,这叫做电致发光。不同气体受激发光的频率不同,利用这点可制成各种颜色的霓虹灯。

有的气体放电光源,玻璃管中充的气体受激发射的是不可见光。如水银蒸气在电场中受激发射的就是紫外线。我们可在玻璃管内壁上涂荧光粉,紫外线射到荧光粉上,再激发出可见光来,日光灯就是采用这一原理制成的。日光灯是电致发光和光致发光的综合,它的发光效率比白炽灯好,但显色性不好。现代新型的气体放电照明光源有低压钠灯、高压钠灯等。

光源按发光原理分,除热辐射发光、电致发光、光致发光外,还有化学发光、生物发光等。化学发光是在化学反应中以传热发光形式释放其反应能量时发射的光;生物发光是在生物体内由于生命过程中的变化所产生的发光,如萤火虫体内的萤光素在萤光素酶作用下与空气发生氧化反应而发光。

折叠 光的传播规律

光在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。

折叠 光速

光(电磁波)在真空中的传播速度。目前公认值为C=299 792 458 米/秒(精确值),是最重要的物理常数之一。

17世纪以前,天文学家和物理学家认为光速是无限大的,宇宙恒星发出的光都是瞬时到达地球。伽利略首先对此提出怀疑,他于1607年在两山顶间做实验测光速,由于光速太大而实验装置又太粗糙,未获成功。1676年丹麦天文学家罗默,利用天文观测,首次测量了光速。1849年法国科学家斐索在实验室里,用巧妙的装置首次在地面上成功地测出了光速。1973年美国标准局的埃文森采用激光方法利用频率和波和测定光速为(299792 458+1.2)米/秒。经1975年第15届国际计量大会确认,上述光速作为国际推荐值使用。1983年第17届国际计量大会上通过米的新定义为“真空中光在1/299 792 458秒时间间隔内行程的长度。

这样,光速已成为定义值,它的精确度为零。今后也无需再做精密测量了。而长度单位米、时间单位秒是通过这个定义值直接联系的。

狭义相对论的基本原理之一是光速不变原理。这与光速定义为一固定值是相一致的。不过迄今还有人仍在检验在更高的精确度下,光速究竟是否恒定。

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。

折叠 人造植物发光

人造植物发光,这种科技已经使用了。

人们将引起萤火虫的发光菌类移植,感染烟草,烟草成长后可发光

科学家们大胆设想,将发光植物种植在道路两旁,就可当作路灯使用

折叠 “菌光”奇观

陆地上的某些菌类会在夜晚放出五颜六色的光,至今为止还没有完全解开其发光之谜。

折叠 "鱼光"奇观

海洋里的鱼类,有很多能发出亮光。一般来说,能发光的鱼类多居于深海,浅海里的鱼类能发光的比较少。 鱼类是依靠身体上的发光器官发光的。这些发光器官的构造很巧妙,有的具有透镜、反射镜和滤光镜的作用,会折射光线;有的器官内的腺细胞,会分泌出发光的物质。

还有些鱼是因为鱼体上附有共栖性的发光细菌,这些发光细菌在新陈代谢过程中会发出亮光。鱼体上发光器官的大小、数目、形状和位置,因鱼的种类而各有不同。大多数鱼类的发光器官是分布在腹部两侧,但也有生长在眼缘下方、背侧、尾部或触须末端的。

有"探照灯"的鱼

一支在加勒比海从事科研工作的考察队,发现了一种极为罕见的鱼,在它的两只眼睛之间有一种能发光的特殊器官。至今,这种鱼只在1907年时在牙买加沿岸附近被捕获过,那时当地的渔民把它叫作"有探照灯的鱼"。

科学家已查明,这种奇特的鱼生活在海洋170多米的深处,它的光源是一种特殊的能发光的细菌,借助其"探照灯"这种鱼能照亮其前方近15米远。

灿烂美丽的月亮鱼

如果你有机会站在南美洲沿海岸遥望夜海,那么将会看到海面有许许多多圆圆的月亮般的鱼,这就是月亮鱼。

月亮鱼个体不太大,每条约重500克左右,其肉肥厚丰满,它的身体几乎呈圆形,鱼体的一边,体色银亮,并能放射出灿烂的珍珠光彩。由于它的头部隆起,眼睛很大,很像一只俯视的马头,因此也有"马头鱼"别称。

迷惑对方的闪光鱼

闪光鱼只有几厘米长,它在水里发光时,你可以凭借其光亮看清手表上的时间。鱼类专家们发现,它们是用"头灯"发光的,在它们的两眼下有一粒发出青光的肉粒,这是闪光鱼用头探测异物、捕食食物,并与同类沟通的器官。一群闪光鱼聚在一起时,人们从老远就能看见它们。

闪光鱼主要生活在红海西部和印度尼西亚东海岸。它们白天住在礁洞深海处,晚上就沿着海床觅食嬉戏。它们头上的闪光灯平均每分钟可闪光75次,遇到同类时闪光频率会发生变化,受到追逐时,也有特定的闪动频率,用以迷惑对方。

光怪陆离的五彩鱼光

不同的鱼会发出不同颜色的亮光,同一类的鱼也会发出不同颜色的光。生活在深海里的安康鱼,背鳍第一条鳍的末端有一个发光器官,能发出红、蓝、白三种颜色的光,像一盏小灯笼。它的腹部有两列发光器,上列发出红色、蓝色和紫色的光,下列发出红色和橘黄色的光。

生活在深海里的角鲨,能够发出一种灿烂的浅绿色光亮。太平洋西岸的浅海里,有一种属于蟾鱼科的集群性小鱼,它的身体两侧各生有大约300个发光器能发出奇异的光彩。在昂琉群岛和新加坡岛附近的海里,有一种小宝钰鱼,它的发光器官分布在消化道周围,由于鱼鳔的反射,这种鱼就像看不到钨丝的乳白电灯。

马来亚浅海有一种灯鲈鱼,能发出白中带绿的亮光,很像月光反射在波浪上;此处的另一种灯眼鱼,能发出星状的光亮,看起来好像落在水里的星星。

鱼类所发出的光是没有热量的,是冷光,也叫动物光。它们发光的目的各不相同。鱼安鱼康鱼发光是为了招引异性;松球鱼遇敌侵扰时,会发出"光幕",用来迷惑敌人,吓唬敌人,警告同类。更多鱼类的发光,是为了照明,以便在漆黑的海水深处寻觅食物。

折叠 无影灯

无影灯,是一种先进的光源,它的外形是一个很大的灯盘,上面装有许多射向各个方面的荧光灯,能把手术台所有的暗影都照亮,所以无影灯下就没有影子了。这样,医生为病人做手术,视线就不会受影子的影响,保证手术顺利进行。

光的粒子性正如liuzhaominglzm所说,爱因斯坦提出光子的概念,由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是: (1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hn。由N个光子组成的光子流,能量为N hn。 (2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能,所以对于电子应有:hυ=(1/2)mv2+W 上式即为光电效应方程,W 代表电子脱离金属表面所需要的能量,称为功函数(work function)。

折叠 编辑本段 汉语词语

编辑本义项  

折叠 编辑本段 基本资料

拼音:guāng

注音:ㄍㄨㄤ

部首:儿 

笔画数:6 

结构:上下结构 

造字法:会意;从小、从兀 

字意五行:火 

吉凶寓意:吉 

姓名学:姓,常用字 

五笔:iqb 

笔顺编号:243135 

笔顺读写:竖捺撇横撇折弯勾

由来: “光”在甲骨文中,上面是一蓬火,下面像一个跪坐的人,整体有点像顶着矿灯的矿工,这个字令人十分不解,为什么是一个人顶着一蓬火呢?这可能是古代的一个侍女顶着火烛给主人照亮,也可能是形象地让火长出四肢,成为一个火精灵,它停驻哪里,哪里就有光明,或者说,这个字本身画的是一盏灯。无论如何解释,我们都很容易理解:这个字就是“光明”的意思。

折叠 编辑本段 释义

(1)(名)通常指照耀在物体上、使人能看见物体的那种物质;如太阳光、灯光、月光等。可见光是波长7。7×10…5厘米到4×10…5厘米的电磁波。此外还包括看不见的红外光和紫外光。光在真空中的传播速度每秒约三十万公里。因为光是电磁波的一种;所以也叫光波;在一般情况下光沿直线传播;所以也叫光线。参看〔红外线〕、〔紫外线〕。

(2)(名)景物:风~|春~明媚。

(3)(名)光彩;荣誉:为国增~。

(4)敬辞;表示光荣;用于对方来临:~临|~顾。

(5)(动)光大:~前裕后。

(6)(形)明亮:~明|~泽。

(7)(形)光滑;光溜:磨~|这种纸很~。

(8)(副)一点不剩;全没有了;完了:精~|用~|把敌人消灭~。

(9)(动)(身体)露着:~膀子|~着头。

(10)(副)只;单:任务这么重;~靠你们两个人恐怕不行。

(11)(Guānɡ)姓。

折叠 编辑本段 康熙字典

〔古文〕炗

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