你真的了解光嗎?

日期:2020-07-30 15:33 瀏覽:1740

一、光的本質。


? ? 許多世紀以來關于光的本質一直存在相互矛盾的學科理論,但是各個學科又在相互補充,不斷融合。

? ? 1.光微粒說。17世紀,牛頓(Newton)提出光的微粒學說。他認為光是由有彈性的球形微粒組成,稱為“光微粒”。牛頓這樣認為:光是由一顆顆像小彈丸一樣的機械微粒所組成的粒子流,發光物體接連不斷地向周圍空間發射高速直線飛行的光粒子流,這些光粒子進入人的眼睛,沖擊視網膜,就引起了視覺,這就是光的微粒說。據此牛頓發現了光的直線傳播、反射和折射定律。


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? ? 2.光波動說。與牛頓同時期的惠更斯(Wheegense)提出了光的波動學說,在他發表的《論光》專著中。他認為光是以球面波的形式傳播的,如果光在傳播過程中遇到障礙物的小孔,則在小孔后面形成新的球面波,根據這一理論可以解釋光的干涉和衍射現象。


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? ? 3.電磁波說。19世紀麥克斯(Maxis)提出光的電磁波理論。他認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,指出光和電磁性質的一致性。證明了X線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波等在本質上是相同的,所不同的只是波長上的差別而已。


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? ? 4.量子學說。20世紀初普朗克(Planck)提出光的量子論學說。他認為:發光體的原子在發射光波時,是一份一份地發射的,光源射出一個一個“能量顆粒”,每個能量顆粒大小是固定的,稱為這種光的一個量子。量子的大小只與這種光的頻率有關。根據普朗克的學說,光除了波動性外,還具有用量子表示的微粒性,量子的大小決定于頻率,所以紫外線的量子比較大,可見光的量子次之,紅外線的量子更小。該學說解釋了光的熱效應、化學效應、熒光現象及光壓等。


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二、光的分類


? ? 根據光的波長分為可見光和不可見光。


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? ? 1.可見光:占全部電磁波譜的極小部分。當陽光通過棱鏡后,由于不同波長的光線穿透介質產生的折射角度不同,因而在棱鏡后面的白屏上陽光分散成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光。可見光的波長為400-780nm。(注:1μm=1000nm)


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

在紫外線之外還有x射線、r射線、宇宙射線等高能射線。

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? ? 3.?紅外線:在紅色光之外端為紅外線,亦為不可見光,波長780-10000nm。同樣,紅外線根據波長范圍的不同也被劃分為長波(IR-C)、中波(IR-B)、短波紅外線(IR-A)等三種波長。紅外線具有顯著的熱輻射效益,在現代生產中,已被廣泛應用在加熱領域。?

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