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你真的了解光嗎?

日期:2020-07-30 15:33 瀏覽:5744

一、光的本質(zhì)。


? ? 許多世紀(jì)以來(lái)關(guān)于光的本質(zhì)一直存在相互矛盾的學(xué)科理論,但是各個(gè)學(xué)科又在相互補(bǔ)充,不斷融合。

? ? 1.光微粒說(shuō)。17世紀(jì),牛頓(Newton)提出光的微粒學(xué)說(shuō)。他認(rèn)為光是由有彈性的球形微粒組成,稱(chēng)為“光微?!?。牛頓這樣認(rèn)為:光是由一顆顆像小彈丸一樣的機(jī)械微粒所組成的粒子流,發(fā)光物體接連不斷地向周?chē)臻g發(fā)射高速直線(xiàn)飛行的光粒子流,這些光粒子進(jìn)入人的眼睛,沖擊視網(wǎng)膜,就引起了視覺(jué),這就是光的微粒說(shuō)。據(jù)此牛頓發(fā)現(xiàn)了光的直線(xiàn)傳播、反射和折射定律。


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? ? 2.光波動(dòng)說(shuō)。與牛頓同時(shí)期的惠更斯(Wheegense)提出了光的波動(dòng)學(xué)說(shuō),在他發(fā)表的《論光》專(zhuān)著中。他認(rèn)為光是以球面波的形式傳播的,如果光在傳播過(guò)程中遇到障礙物的小孔,則在小孔后面形成新的球面波,根據(jù)這一理論可以解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象。


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? ? 3.電磁波說(shuō)。19世紀(jì)麥克斯(Maxis)提出光的電磁波理論。他認(rèn)為光是一種在空間傳播的電磁波。該理論涉及光的電磁本質(zhì),指出光和電磁性質(zhì)的一致性。證明了X線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電波等在本質(zhì)上是相同的,所不同的只是波長(zhǎng)上的差別而已。


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? ? 4.量子學(xué)說(shuō)。20世紀(jì)初普朗克(Planck)提出光的量子論學(xué)說(shuō)。他認(rèn)為:發(fā)光體的原子在發(fā)射光波時(shí),是一份一份地發(fā)射的,光源射出一個(gè)一個(gè)“能量顆?!?,每個(gè)能量顆粒大小是固定的,稱(chēng)為這種光的一個(gè)量子。量子的大小只與這種光的頻率有關(guān)。根據(jù)普朗克的學(xué)說(shuō),光除了波動(dòng)性外,還具有用量子表示的微粒性,量子的大小決定于頻率,所以紫外線(xiàn)的量子比較大,可見(jiàn)光的量子次之,紅外線(xiàn)的量子更小。該學(xué)說(shuō)解釋了光的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、熒光現(xiàn)象及光壓等。


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二、光的分類(lèi)


? ? 根據(jù)光的波長(zhǎng)分為可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光。


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? ? 1.可見(jiàn)光:占全部電磁波譜的極小部分。當(dāng)陽(yáng)光通過(guò)棱鏡后,由于不同波長(zhǎng)的光線(xiàn)穿透介質(zhì)產(chǎn)生的折射角度不同,因而在棱鏡后面的白屏上陽(yáng)光分散成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光??梢?jiàn)光的波長(zhǎng)為400-780nm。(注:1μm=1000nm)


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? ? 2.?紫外線(xiàn):在紫色光之外端為紫外線(xiàn),肉眼不可見(jiàn)光,波長(zhǎng)約為180-400nm。紫外線(xiàn)按照其波長(zhǎng)被劃分UVA、UVB、UVC等三種波段,各個(gè)波段的應(yīng)用范圍各有不同,而因紫外線(xiàn)的UVC波段輻射可以對(duì)地球上絕大部分的微生物、細(xì)菌和病毒具有滅殺作用,因此被廣泛應(yīng)用于空氣殺菌、物體表面消毒等領(lǐng)域,是目前最為有效的光譜殺菌方式。

在紫外線(xiàn)之外還有x射線(xiàn)、r射線(xiàn)、宇宙射線(xiàn)等高能射線(xiàn)。

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? ? 3.?紅外線(xiàn):在紅色光之外端為紅外線(xiàn),亦為不可見(jiàn)光,波長(zhǎng)780-10000nm。同樣,紅外線(xiàn)根據(jù)波長(zhǎng)范圍的不同也被劃分為長(zhǎng)波(IR-C)、中波(IR-B)、短波紅外線(xiàn)(IR-A)等三種波長(zhǎng)。紅外線(xiàn)具有顯著的熱輻射效益,在現(xiàn)代生產(chǎn)中,已被廣泛應(yīng)用在加熱領(lǐng)域。?

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