光有哪些特性

Question

光有哪些特性ㄋ？
有折色ㄇ？有反色ㄇ？光有能量ㄇ？光的七彩有哪些顏色ㄋ？

Answer 1

1.光有哪些特性呢？
光是電磁波也是一種粒子(光子)。我們知道任何波都需要媒介傳播，科學家一直認為宇宙中存在著一種叫以太(ether)的物質，光就是靠它來傳播，可是科學家一直找不到以太存在的證據。而事實上，答案是光可以在真空中傳播 ，不需任何媒介。
因為光可以在真空中傳遞，所以我們才能有溫暖的陽光以及皎潔的月光。當光在傳播過程中，若遇到不透明的物體，就無法繼續前進而在該物體的背後形成陰影，而且陰影的形狀通常與物體的輪廓一樣，這表示光是直線前進的。
我們之所以能看見本身不會發光的物體，是因為光的反射。當光線照射到花朵上，花朵的表面再將光反射到我們的眼睛，所以我們看到了花朵的形狀及顏色。在黑暗的房間中，因為沒有光線可以照到房內物品再反射到我們的眼睛，當然就看不見房間裏的任何東西。

2.有折色嘛？有反色嘛？光有能量嘛？光的七彩有哪些顏色呢？
自然界中如果沒有光我們便看不到任何色彩，而[光]大部份來自太陽(小部份來自燈泡、閃光燈)，人類肉眼只能對接近光譜中央的少許光波有所感應。當光譜中的可見光波進入眼睛，我們的頭腦便感應到光。
牛頓發現當白色的的陽光從三稜鏡裡折射出來後，會變成許多彩色的光。這是因為各種色光的波長不一樣，通過三稜鏡後的折射程度也不相同，所以各色光分散，就形成光譜。這種把光分析成光譜的過程，叫做「分光」。其中紫光折射程度最大，靛、藍、綠、黃、橙、紅各色光的折射程度則依次減小。
自從人類誕生以來，人的眼睛即接觸到萬物的各種色彩，在我們的直覺記憶中好像火是[紅]的、天空是[藍]的、葉子是[綠]的，但我們不知其所以然，只因這種印象已深深的印在我們的腦中，其實大家都知道火不一定是紅的、天空不一定是藍的、而葉子當然也不一定是綠的，我們知道色彩中除了[紅]、[藍]、[綠]之外還有[洋紅]、[橙黃]、[藍紫]、[翠綠]‧‧‧‧有[白]、有[黑]等等，人的眼睛在色譜中經科學家的估計大約能分辨出數千種顏色，而色彩工作者應了解到這數千種顏色對其工作有極大的影響，也需要感覺到這些色彩的變化所產生出來的微妙反應。
當光照射到紅色物體時，光譜中的紅色光會被物體反射（透射）出來，其他色光則被物體吸收，而形成我們看到的紅色。白色物質不會吸收任何色光，所以反射（透射）光裡各色光又混合成白光，形成我們看到的白色物體；反之，黑色物體把光都吸收了，以致於沒有光反射（透射）到我們的眼中，所以東西看來是黑的。
人的眼睛所看見的任何光(色彩)其實是物質表面的原子受熱所產生的能量，原子由一群電子沿著軌道環繞著中心核子運行所組成，當物質受熱時，這些原子便會加速運動並產生互相推擠，而這些環繞原子核運行的電子有些便會因加速度同時吸收熱能而衝到較遠的高能量軌道運行，當這些遠離的電子因離原子核較遠會釋放部分熱能而跳回較低能量軌道繼續運行，此時這些釋放的熱能因脫離電子而成了電磁波遠離原子而去。
由於電子在軌道跳動中所失去的能量不同，因此所放射出來的電磁波所產生的顏色也不同，如果大量的能量釋出我們就會看到藍光或紫外光，如果能量很低我們就只有看到紅光或紅外光了，而這些釋出的能量所產生的彩色光便是我們常說的[可見光]，如果把[可見光]加上[紫外光]及[紅外光]，在整個光譜中也只是光譜中的一小部份，很多的[光]人類的眼睛是無法看到的，如高能量的X光以及低能量的無線電波。
所謂的[色溫]便是來形容某一特殊光源的色彩混合效果，色溫的變化了解到任何兩種不同的色溫所產生的光(色彩)加在一起會產生新的色溫(色彩)。但是人類眼球內的視網膜只有三種不同的視網膜錐(色彩感受體)，因此眼睛無法感受到各種色溫光波所產生的不同色彩，對視網膜錐來說，人類的眼球只能吸收[紅]、[藍]、[綠]三種色光(我們稱它為色彩的[三原色])，其它顏色便無法看到了，但是我們的眼球會以相同的方式同時吸收兩種或三種色光並加以混合，例如[紅]+[藍]或[藍]+[綠]或[綠]+[紅]，由於這[三原色]的各種組合如此我們便能看到可見光譜中的各種色彩了。也因此在我們的生活中所有的色彩均以[紅]、[藍]、[綠]為基本色，包括我們所看的彩色電視機以及我們設記者所用的顏料，這些都是以這三種顏色為基礎而製作出來的產物。

Answer 2

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透鏡的種類鏡　別圖　　　　　　示說　　　　　　明平面鏡
圖片參考：http://content.edu.tw/primary/nature/ph_hs/phnature/addon/physical/images/llky5a.jpg
　透鏡成像的關係圖透 鏡種 類蠟 燭 的 位 置能否在紙屏上成像正 立 或 倒 立像 的 大 小(與 原 物 比) 凸透鏡兩倍焦距外能倒立縮小介於兩倍焦距與焦距之間能倒立放大焦點與鏡面之間否正立放大凹透鏡兩倍焦距外否正立縮小介於兩倍焦距與焦距之間否正立縮小焦點與鏡面之間否正立縮小  　[回物理科補充教材] http://content.edu.tw/primary/nature/ph_hs/phnature/addon/physical/mirror.htm

Answer 7

1. 光的產生與傳播
1.1光源
A.宏觀光源
太陽、各種火燄、各種熾熱的物體、水銀燈與鈉燈、霓虹燈與各式放電發光的燈( 包括
閃電 )、各型螢光燈、螢火蟲、螢光幕、發光二極體、同步輻射加速器等帶電粒子加速器、
各型雷射、業界正在積極投入生產的高分子發光器件，都是把某些形式的能量轉變成光能
的物質系統，它們就是各類宏觀光源。
B.微觀光源
宏觀光源內的某些微觀帶電粒子(主要是一部份電子)，則是光(乃至其他電磁輻射)的最
基本源頭。它們受到某些外力作用(受到加速或減速)或承接外界傳來的某些能量，而具有
較初時為高的能量，但是後來會恢復原來的低能量狀態，而把多出來的能量釋放出去。微
觀光源釋放能量的途徑中，包括以光能方式將能量放出去的交互作用。
C.光源影響光的品質
光源所含的物質種類、狀況及環境會影響光的品質，也就是說這些條件的不同，會造成
光譜(光強度隨頻率分佈的情形)、時間特性(頻率與相位)、空間特性(光場之橫向分佈、方
向性與偏振)、 強度(亮度)等的差異。例如2000年奧運聖火改變燃料，可使煙少而光更亮。
又如爐火溫度較高時偏向藍色，溫度較低時偏向紅色。氫的分子和原子發出的光色不一
樣，氫原子與氖原子發出的光色也不相同。雷射與手電筒的光束在亮度發散度等方面有很
大差異。

1.2光波與光子
光兼具粒子與波動的性質，也就是說它會呈現粒子的現象(具有能量、動量、角動
量，因而會與其他粒子作用而在吸收、反射、透射等過程中交換這些物理量，並遵從相關
的守恆原理)，也會呈現波動的現象(具有頻率、波長、振幅等等，因而會產生駐波、干涉、
繞射、偏振)。
A.光的波動
a.電磁波及其傳播
有波動的水面在最低、中間、最高位置之間依一定的頻率起落，它振動著的是水(水
面)的高度，光波的振動量是電場與磁場。它們是可以施力於帶電粒子的物理量，例如
一個帶電量為Q的粒子在某處受到的電力為F時，該處的電場為F/Q。光波裡的電場
在振動，使得周圍出現振動著的感應磁場；振動著的磁場又引起振動著的感應電場。由
於感應的場發生在原來有電磁場位置(即前一時刻光波到達位置)的周圍，所以場就由光
波的先前位置向外傳播，有振動電磁場的位置逐步移開，而形成了電磁波。
波源是波的源頭，波源周圍可跟著波源振動，亦即可讓波通過的環境稱為波的介質，
聲波的振動量是位移、密度、壓力等力學量，所以必須以物質作為介質。光源就是光波
的波源，然而由於光波的振動量是電磁場，所以它的介質包含物質與真空。在光源裡，
有些作用使電荷及(或)電流受到擾動，因而電場及(或)磁場受到擾動，就像石子或風擾
動水面一般。在離開宏觀光源夠遠處，可以將波源看成一個點，稱為點光源；個別的微
觀光源當然也是點光源。
b.波前與射線
光波從光源傳出去，離光源愈來愈遠，它的最前緣稱為波前。人們常以垂直於波前、
背離光源的箭號，顯示該處光波的行進方向。把通過空間各處的這種箭頭連起來，形成
可以表現波之行進途徑與軌跡的一系列曲線，稱為射線。光波的射線就是光線。
與圓形波及球面波對應的射線都是沿半徑向外的直線。在距波源甚遠處，圓周與球面
都已相當平坦，分別近似於直線及平面，而成為直線波及平面波；跟它們對應的射線是
一系列相平行的直線。因為太陽離地球很遠，所以從太陽來的光波可視為平面波，從樹
葉縫隙透過的太陽光束，就是一系列平行光線組成的。
c.頻率(波長、週期)
一般而言，光波頻率決定於光源的發光過程(包括光源物質狀態及交互作用)，但是杜
卜勒(Doppler)效應會造成變化，使接收光波者所感受的頻率異於光源所決定的頻率。
這是各種波動都會發生的現象，例如聲波、超音波與微波。從血液的流速到車速都可以
藉這效應測出，它也是判讀從遠方星球來的光而得知宇宙膨脹的依據。
d.振幅與強度
波源藉著振動與周圍環境相作用，波源本身的能量就在對外作功當中傳給環境，因而
波動是傳送能量的一種現象，例如聲波中傳播著的能量是動能與彈性位能。波動通常有
兩個互為消長的物理量，例如位移與速度、電場與磁場，它們的消長也表現在相關能量
的起落上。但是，各個能量一般都與相關物理量的平方成正比，因而一個體積內的總能
量就與振幅的平方成正比。另一方面，因為波所攜帶的能量決定於波源提供的能量，所
以波的振幅也由波源的功率決定。
如果波動沿著管狀空間傳送(例如光纖傳光與聽診器、傳聲筒傳聲)，在途中各處不會
散失能量，則每秒內通過各個截面的能量固定不變，聽(看)起來處處都一樣的響(亮)，
我們稱這「管」中各處的波一樣強，而波的強度即指：在波所經過的空間中，垂直於波
行方向的截面上，每秒內通過每平方公尺的能量。因此，光越強的地方，每秒內通過每
平方公尺的電磁場能量越多，該處的電磁場振幅越大。
若是沒有物體來約束波的傳播，則離波源愈遠時，能量就分散到愈廣的面積上，強度
就因距離之遞增而遞減，所以通常離光源愈遠則光愈弱。

2006-09-02 10:10:56 補充：
字數太多請參考這http://hometown.aol.ca/biggio0789/20050217/light.txt

Answer 8

光的傳播

1.光的特性:光可以不須要介質,就可以傳播.在均勻的介質中必沿直線進

　　　　　　　　　　 行故稱為”光線”

2.光沿直線前進的現象:

　　 (1)影子的形成:立竿見影

　　 (2)日食,月食

　　 (3)針孔成像

3.光在不同介質的光速:真空>氣體>液體>固體,在真空中的光速為,每秒30萬公里.

　　　　　　　　　　　　　　

4.光速的測定:

　　 (1)伽利略:

　　 (2)菲左:第一位在有限距離測出光速.

4-2 光的反射與平面鏡

1.光的反射:當光遇障礙物時,光會循另一方向折返原介質的現象.如圖

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2.光的反射定律:

　　 (1)入射線與反射線各在法線的一側,且與法線同在一平面.

　　 (2)入射角等於反射角.

3.平面鏡的成像原理:光的反射

　　　　　 成像性質:(1) 正立虛像,左右與物體相反.

　　　　　　　　　　 (2) 像長等於物長

　　　　　　　　　　 (3) 像距等於物距.

4.凸面鏡與凹面鏡:

凸面鏡:能增加反射鏡前物體的成像範圍.例:迴旋道路邊架設的
　　　　 凸面鏡.
凹面鏡:可將光源反射後平行射出,以增加照射光線強度.例:手電筒的燈
　　　　 頭,車前燈.
4-3 光的折射與透鏡

1光的折射:光由一種介質傳入另一介質時,因光傳播的速率不同而使前進方
　　　　　 向改變的現象