光
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。
在物理学中,术语光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。
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红、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
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。