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你真的了解光吗?

添加时间:2020-07-31    浏览次数:194
一、光的本质。
       许多世纪以来关于光的本质一直存在相互矛盾的学科理论,但是各个学科又在相互补充,不断融合。
       1.光微粒说。17世纪,牛顿(Newton)提出光的微粒学说。他认为光是由有弹性的球形微粒组成,称为“光微粒”。牛顿这样认为:光是由一颗颗像小弹丸一样的机械微粒所组成的粒子流,发光物体接连不断地向周围空间发射高速直线飞行的光粒子流,这些光粒子进入人的眼睛,冲击视网膜,就引起了视觉,这就是光的微粒说。据此牛顿发现了光的直线传播、反射和折射定律。

 
       2.光波动说。与牛顿同时期的惠更斯(Wheegense)提出了光的波动学说,在他发表的《论光》专著中。他认为光是以球面波的形式传播的,如果光在传播过程中遇到障碍物的小孔,则在小孔后面形成新的球面波,根据这一理论可以解释光的干涉和衍射现象。

 
       3.电磁波说。19世纪麦克斯(Maxis)提出光的电磁波理论。他认为光是一种在空间传播的电磁波。该理论涉及光的电磁本质,指出光和电磁性质的一致性。证明了X线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等在本质上是相同的,所不同的只是波长上的差别而已。

 
       4.量子学说。20世纪初普朗克(Planck)提出光的量子论学说。他认为:发光体的原子在发射光波时,是一份一份地发射的,光源射出一个一个“能量颗粒”,每个能量颗粒大小是固定的,称为这种光的一个量子。量子的大小只与这种光的频率有关。根据普朗克的学说,光除了波动性外,还具有用量子表示的微粒性,量子的大小决定于频率,所以紫外线的量子比较大,可见光的量子次之,红外线的量子更小。该学说解释了光的热效应、化学效应、荧光现象及光压等。

 
 
二、光的分类
       根据光的波长分为可见光和不可见光。

 
       1.可见光:占全部电磁波谱的极小部分。当阳光通过棱镜后,由于不同波长的光线穿透介质产生的折射角度不同,因而在棱镜后面的白屏上阳光分散成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。可见光的波长为400-780nm。(注:1μm=1000nm)

 
       2. 紫外线:在紫色光之外端为紫外线,肉眼不可见光,波长约为180-400nm。紫外线按照其波长被划分UVA、UVB、UVC等三种波段,各个波段的应用范围各有不同,而因紫外线的UVC波段辐射可以对地球上绝大部分的微生物、细菌和病毒具有灭杀作用,因此被广泛应用于空气杀菌、物体表面消毒等领域,是目前最为有效的光谱杀菌方式。
在紫外线之外还有x射线、r射线、宇宙射线等高能射线。

 
 
       3. 红外线:在红色光之外端为红外线,亦为不可见光,波长780-10000nm。同样,红外线根据波长范围的不同也被划分为长波(IR-C)、中波(IR-B)、短波红外线(IR-A)等三种波长。红外线具有显著的热辐射效益,在现代生产中,已被广泛应用在加热领域。

 
 
 
 
 
 


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