光究竟是怎么产生的?

光究竟是怎么产生的?,第1张

在我们小的时候或许都会有这样的疑问,光是什么,其实很简单,光就是我们睁着眼睛就能看到的东西,在烈日炎炎的阳光下,我们的眼睛无法与太阳对视,那是因为太阳光的强度太大,已经到了我们视网膜承受范围之外,还有在、用镜子放入水中再对射太阳就会出现美丽的彩虹,那么就会有很多小伙伴疑惑,光究竟是如何产生的呢?光形成是电子获得的额外能量释放所产生的。

光的形成实际上非常简单,我们知道物质都是由分子组成的,而分子则是由较小的原子组成的,原子的中间是原子核,而外围是绕原子核运转的电子,就像地球一样,就像绕太阳旋转一样,电子也有其轨道,所以电子获得额外能量释放就有肉眼所见的光出现。

有两种产生光的方法,一种是反射光,在晚上,我们使用手电筒照亮晚上的黑暗地方。这就是我们所看到的,当电子吸收外部能量时,它将跳到更高的轨道(就像木星一样,质量越大,离太阳越远),这种转变仅在瞬间发生,电子将返回到下一个瞬间,光的形式释放出相等的能量(刚刚吸收的外部能量),释放的光是反射光,反射的光进入我们的眼球,我们可以识别眼前的事物,这就是为什么我们用手电筒发光,可以在黑暗中看到它,而夜晚房屋中的灯光也是相同的原理。

让我们谈谈产生光的另一种方式,除反物质外,原子核周围的电子带负电,电子也有自己的反粒子,它们是带正电的粒子(例如质子),电子和带正电的电子相遇时将被歼灭,然后以能量形式释放,这种能量是光,电线中的电流是电子的流动。当它被歼灭时,会发光。灯的原理也是这样的。

物体的发光方式通常可分成二类,即热光与冷光。所谓热光又称之谓热辐射,是指物质在高温下发出的热。在热辐射的过程中,特内部的能量并不改变,通过加热使辐射得以进行下去,低温时辐射红外光、高温时变成白光。众所周知,当钨丝在真空式惰性气氛中加热至很高的温度,即会发出灼眼的白光。其实,太阳光就是一种最为常见的白光,三棱镜可将太阳光分解成上述的七种颜色,实验已证明,只要采用其中的蓝、绿、红三种颜色,即可合成自然界中所有色彩,包括白色的光,我们通常将蓝、绿、红三种颜色称之为三原色。

  冷光是从某种能源在较低温度时所发出的光。发冷光时,某个原子的一个电子受外力作用从基态激发到较高的能态。由于这种状态是不稳定的,该电子通常以光的形式将能量释放出来,回到基态。由于这种发光过程不伴随物体的加热,因此将这种形式的光称之为冷光。按物质的种类与激发的方式不同,冷光可分为各种生物发光、化学发光、光致发光、阴极射线发光、场致发光、电致发光等多种类别。萤火虫、荧光粉、日光灯、EL发光、LED发光等均是一些典型的冷光光源。

可以激发视网膜产生视觉能力之辐射能;电磁波之可见光谱范围为380~770nm(10-9m)

光分为人造光和自然光。我们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离、瞬息万变的景象,是因为眼睛接收物体发射、反射或散射的光。光与人类生活和社会实践有着密切的关系。

光源:能自身发光的物体称为光源。光源分冷光源和热光源;

冷光源:指发光不发热(或发很低温度的热)。如萤火虫等;

热光源:指发光发热(必须是发高温度的热)。如太阳等;

严格地说,光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。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077微米到紫光的039微米之间。波长在077微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在039微米以下到004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。

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。

夜光原理是夜光粉。

荧光粉(俗称夜光粉),也叫氟化钙,通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。

光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,再缓慢地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。

带有放射性的夜光粉,是在荧光粉中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉发光时间很长,但是有毒有害,会导致环境污染等,所以应用范围小。

夜光粉实际应用:

夜光粉实际上就是微小的夜光石粉末,夜明珠是体积比较大的球体。

实际生活中的应用:人们在实际生活中利用夜光粉长时间发光的特性,制成弱照明光源,例如手表的夜光,也可以使用颜料掺上玻璃微珠,微弱的光就能造成全反射的夜光效果!把这种材料涂在航空仪表、钟表、窗户、机器上各种开关标志,门的把手等处,在军事部门更有特殊的用处。

也可用各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品,最常见的就是开关上的夜显功能了。这些发光部件经光照射后,夜间起床、晚上归家时它仍在持续发光,使人们可辨别开关的位置,为工作和生活带来方便。

交通应用:把夜光材料超细粒子掺入纺织品中,使颜色更鲜艳,小孩子穿上有夜光的纺织品,可减少交通事故,交警或路面清洁工人就常穿着这类衣服,让过住的车辆轻松识别。地面的交通锥,地面或隔离护栏发光引导线也常用这种材料。

光的折射:光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。反射光光速与入射光相同 ,折射光光速与入射光不同。 1、折射光线和入射光线分居法线两侧

(法线居中,与镜面垂直)

  2、折射光线、入射光线、法线在同一平面内。(三线两点一面)

  3、当光线从空气斜射入其它介质时,角的性质:折射角(密度大的一方)小于入射角(密度小的一方);(在真空中的角总是大的,其次是空气,注:不能在考试填空题中使用)

  4、当光线从其他介质射入空气时,折射角大于入射角。(以上两条总结为:谁快谁大。即为光线在哪种物质中传播的速度快,那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角)

  5、在相同的条件下,折射角随入射角的增大(减小)而增大(减小)。

  6、折射光线与法线的夹角,叫折射角。

  PS:

  1、光垂直射向介质表面时(折射光线、法线和入射光线在同一直线上),传播方向不变,但光的传播速度改变。

  2、在光的折射中,光路是可逆性的。

  3、不同介质对光的折射本领是不同的。空气>水>玻璃(折射角度){介质密度大的角度小于介质密度小的角度}

  4、光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时,折射的程度与后者分析的折射率有关。

  5、光从空气斜射入水中或其他介质时,折射光线向法线方向偏折。

  6、入射角的正弦值与折射角的正弦值的比等于光在两种介质中的速度比、波长比。

  即sin i /sin r =v1/v2=n=λ1╱λ2(n为折射率,λ为波长)

1、光能分解任何的物质分子的结构,能穿透很多的物质比如x射线就穿透人体。玻璃是一种物质密度很高,高密度物质就容易被光所穿透,不仅是玻璃,玉器玛瑙钻石等都容易穿透(包括液体)。

2、光是电磁波,当它入射到任何介质或在介质内传输时,实际上是介质中的微观粒子吸收了它的能量,发生电极化与受迫振动,形成电偶极振子,振动的电偶极子又发出次波。我们看到的透过玻璃的光已经不是原来的光,而是玻璃内部微观粒子在入射光作用下发出的散射次波。

光,也是一种波,光波的反射原理可以用著名的唯象理论惠更斯原理进行解释。惠更斯原理是指球形波面上的每一点(面源)都是一个次级球面波的子波源,子波的波速与频率等于初级波的波速和频率,此后每一时刻的子波波面的包络就是该时刻总的波动的波面。

惠更斯原理的核心思想是介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的。光的直线传播、反射、折射等都能以此来进行较好的解释。此外,惠更斯原理还可解释晶体的双折射现象。

光的反射只能成虚像,因为实际光线不能会聚在光屏上。光的折射可以成实像也可以成虚像。光的反射是指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。

光的反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上;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”。光具有可逆性。光的反射现象中,光路上是相等的。

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

)。入射点:入射光线与镜面的交点;法线:过入射点且垂直于镜面的直线叫做法线;入射角:入射光线与法线的夹角叫做入射角;反射角: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(反射光线在入射光线和法线所决定的平面内);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)。简称为三线共面,两线分居,两角相等光的反射:光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。理解光的反射定律。1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。(同平面)2反射光线、入射光线分居法线两侧(居两侧)3反射角等于入射角(角相等)可归纳为:“三线共面,两线分居,角相等” 4在反射现象中,光路是

可逆

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