光的吸收、反射、折射、散射和衍射
(2015-12-25 10:12:05)
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光的吸收、反射、折射 |
分类: 初中物理 |
1、 光的吸收:由于光是一种能量流,在光通过材料传播时,会引起材料的价电子跃迁或使原子振动,从而使光能的一部分变成热能,导致光能的衰减,这种现象称为光的吸收。被吸收的光强与吸收体的厚度成正比。
2、光的反射:光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射。光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。
3、光的折射:当光由一种介质斜射到另一种介质时,其传播方向发生改变这种现象叫光的折射。光发生折射后,其频率不变,但波长和波速发生改变。光折射时,折射光线,入射光线,法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.折射角随入射角的改变而改变,但两者不等。
4、光的散射:一束光通过介质时其中一部分光偏离主要的传播方向,这种现象称为光散射。现象的本质是光波电磁场与介质分子相互作用的结果。光的散射是原子或分子体系从入射光波中获得能量后,改变传播方向及相位,甚至改变频率的再辐射过程。
当光波射人介质时,在光波电场的作用下,分子或原子获得能量产生诱导极化,并以一定的频率作强迫振动,形成振动电偶极子(偶极子是指相距很近的符号相反的一对电荷)。这些振动的偶极子就成为二次波源,向各个方向发射出电磁波。在纯净的均匀介质中,这些次波相互干涉的结果,使光线只能在折射方向上传播,而在其他方向上则相互抵消,所以没有散射光出现。但当均匀介质中掺入进行着布朗运动的微粒后,或者体系由于热运动而产生局部的密度涨落或浓度涨落时,就会破坏次波的相干性,而在其他方向上出现放射光。
5、 光的衍射:光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。
衍射又称为绕射,光线照射到物体边沿后通过散射继续在空间发射的现象。
光衍射的本质:光的衍射与微粒的刚性反弹没有关系,在这里我们要用到的是光的波动性而不是光的粒子性。道理很容易理解:由于光是波动传播的,它走的路线自然就是如正弦函数那样的曲线。只是在大的尺度下我们分辨不出而以为光是沿直线传播的罢了。光的曲线走向就是光的衍射,它给了我们光偏离了运动方向的错觉。