光是电磁辐射的一种形式,其波长可以被人眼探测到。它是电磁波谱的一小部分,是太阳等恒星发出的辐射。动物也能看到光。对光的研究,称为光学,是现代物理学的一个重要研究领域。当光照射到不透明的物体上,就会形成阴影。

光是电磁辐射,同时显示出波和粒子的特性。光以微小的能量包存在,称为光子。每个波都有一个波长或频率。人眼看到每个波长都是不同的颜色。彩虹显示了可见光的整个光谱。从外缘开始移动的独立颜色,通常被列为红色橙色、黄色、绿色蓝色靛蓝色和紫色。其他颜色只有通过特殊的相机或仪器才能看到。波长低于红色的称为红外线,高于紫色的称为紫外线

光的其他主要特性是强度、偏振相位和轨道角动量

物理学中,术语有时指的是任何波长的电磁辐射,无论是可见光还是非可见光。本文介绍的是可见光。阅读电磁辐射文章了解一般概念。

反射定律就是让我们看到镜子里反射的物体。

光线通过金属图案照射到火车站内。Zoom
光线通过金属图案照射到火车站内。

关于光

在真空中,光以光速运动,即每秒299,792,458米(或每秒186,282英里)。这意味着光从太阳到达地球大约需要8分钟。在玻璃中,它的速度约为三分之二。

光线是直线运动的,当光路被阻挡时,就会产生阴影。比较坚实的东西会有较深的影子,比较清晰的东西会有较浅的影子,透明的东西没有影子或影子很少。光线最容易穿过透明的东西。当光不在真空中时,它的移动速度比它的最大光速还要慢。有记录的最慢的光以每小时39英里的速度移动。我们的眼睛对光有反应,当我们看到某样东西时,我们会看到它反射的光,或者它发出的光。例如,一盏灯发出光,与灯同处一室的其他东西都会反射它的光。

每种颜色的光都有不同的波长。波长越短,光的能量越大。光的移动速度不取决于它的能量。穿过部分透明的物体可以使光的速度减慢非常小。

白光是由许多不同颜色的光加在一起组成的。当白光通过棱镜照射时,它会分裂成不同的颜色,成为光谱。光谱包含了我们能看到的所有波长的光。红光的波长最长,紫光(紫)的波长最短。

波长比紫光短的光称为紫外线。X射线和伽马射线也是波长比紫外光更短的光。波长比红光长的光叫红外光。无线电波是电磁辐射的一种形式,其波长甚至比红外光还要长。微波炉中用来加热食物的微波也是电磁辐射的一种形式。我们的眼睛看不到这些种类的能量,但有一些相机可以看到它们。各种形式的光,包括可见光和不可见光,都是电磁波谱

当光线在雨滴中折射时,就会形成彩虹。雨滴的作用就像一个棱镜,将光线折射,直到我们能看到光谱的颜色。

色彩

光和颜色是模拟信息的形式。然而,电子相机和计算机显示器可以使用数字信息。电子相机或文件扫描器通过将全彩图像分离成独立的绿蓝三色图像来制作彩色图像的数字版本。之后,数字显示器只使用这三种颜色的像素。计算机屏幕只使用这三种颜色的不同亮度级别。大脑将它们结合起来,就能看到图像中的所有其他颜色。

人们认为物体是有颜色的。这是因为构成物体的分子吸收了某些光波,让其他的光波反弹了。人眼看到的是所有没有被吸收的光的波长,这些光的组合给大脑留下了颜色的印象。

激光束Zoom
激光束

布达佩斯的彩虹显示了可见光谱的颜色。Zoom
布达佩斯的彩虹显示了可见光谱的颜色。

问题和答案

问:什么是光?
答:光是一种电磁辐射形式,其波长可以被人眼看到。它还显示出波和粒子的特性,是一种由称为光子的微小数据包组成的能量形式。

问:对光的研究被称为什么?
答:对光的研究被称为光学。

问:光是如何与不透明的物体相互作用的?
答:当光照到不透明的物体时,会产生阴影。

问:光与透明物体是如何相互作用的?
答:当光线照射在透明物体上时,它几乎完全穿过物体而不产生阴影。

问:彩虹中从外缘到内缘的颜色是什么?
答:彩虹中从外缘到内缘的颜色是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

问:低于红色频率的波长叫什么?
答:低于红色频率的波长被称为红外线。

问:地球上的主要光源是什么?

答:地球上的主要光源是太阳。

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3