光的反射、折射、衍射.docx

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1、光的传播可以归结为三个试验定律:宜线传播定律、反射定律和折射定律。【光的直线传播定律】:光在匀称介质中沿直线传播。在非匀称介质种光线将因折射而弯曲,这种现象常常发生在大气中,比如海市蜃楼现象,就是由于光线在密度不匀称的大气中折射而引起的。【费马定律】:当一束光线在真空或空气中传播时,由介质1投射到与介质2的分界面上时,在一般状况下将分解成两束光线:反射(refIeCtion)光线和折射(refraction)光线。光线的反射光线的反射取决于物体的表面性质。假如物体表面(反射面)是匀称的,类似镜面一样(称为抱负的反射面),那么就是全反射,将遵循下列的反射定律,也称“镜面反射”。入射光线、反射光线

2、和折射光线与界面法线在同一平面里,所形成的夹角分别称为入射角、反射角和折射角。【反射定律】:反射角等于入射角。i=i,对于抱负的反射面而言,镜面表面亮度取决于视点,观看角度不同,表面亮度也不同。全反射漫反射一个抱负的漫射面将入射光线在各个方向做匀称反射,其亮度与视点无关,是个常量。光线的折射一些透亮/半透亮物体允许光线全部/部分地穿透它们,这种光线称为透射光线。当光线从一种介质仕匕如空气)以某个角度(垂直情形除外)入射到此外一种具有不同光学性质的介质(比如玻璃镜片)中时,其界面方向会转变,就是会产生光线的折射现象。光的折射是由于光在不同介质的传播速度不同而引起的。光线折射满意下列折射定律:入射

3、角的正弦与折射角的正弦之比与两个角度无关,仅取决于两种不同介质的性质和光的波长,【折射定律】:nlsini=n2sinr任何介质相对于真空的折射率,称为该介质的肯定折射率,简称折射率(Indexofrefraction)0对于一般光学玻璃,可以近似地认为以空气的折射率来代替肯定折射率。公式中nl和112分别表示两种介质的折射率。当nl=-n2时,折射定律就是变成反射定律了,所以反射定律可以看成是折射定律的特例。折射率:光在两种介质种的传播速度之比,即n2nl=vlv2一种介质的肯定折射率为n=c/v式中C是真空中光的速度,V为该介质中光的速度。可以看出:在折射率较大的介质中,光的速度比较低;在折射率较小的介质中,光的速度比较高。作为试验规律,上述几何光学三定律只是在波长入很小的条件下才近似成立的。在摄影中,用几何光学来描述已经足够精确了。附录:一些光学介质的折射率:玻璃空气冕牌玻璃火石玻璃重火石玻璃折射率11.46-1.531.53-1.651.65-1.92光线的衍射在光的传播过程中,当光线遇到障碍物时,它将偏离直线传播,这就是所谓光的衍射。由于光的波长很短,在日常生活中很难察觉出衍射现象。衍射不仅使物体的几何阴影失去清楚的轮廓,在边缘还会消失一系列明暗相间的亮纹。

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