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光在生活中的作用

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018/7/30     浏览次数:    
  光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中.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.光源面越大,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,改变后依然缘直线传播.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赫的红外线和频率高于7.6×1014 赫的紫外线.
  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.
  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.

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