几何光学
维基百科,自由的百科全书
目录 |
[编辑] 直射
在均一介质中,光是沿直线传播的。根据光的此种特性,可以把光应用于瞄准、测距等许多领域。因为光是直射的,所以会有影子产生。根据这一原理,古代中国人发明了日晷用来计时。
在不同介质的界面,光会发生反射或折射。
[编辑] 反射
反射分为两种,漫反射和镜面反射。光线照射到布,墙等表面上粗糙的物体上,反射到各个方向上,这种反射是漫反射。光线照射到平面镜等光滑水平表面上,则按某一方向上反射,称为镜面反射。在反射中,入射角和反射角相对。入射角的定义为入射光线和界面法线的夹角;反射角为反射光线和界面法线的夹角。
镜面分为两种,平面镜和球面镜。平面镜,顾名思义其反射面为水平面,从同一方向入射的平行光将沿着同一方向平行反射回去。球面镜,其表面为球面,又分为两种。一种为凹面镜,另一种为凸面镜。凹面镜可以汇聚光线,而物件與凹面鏡的距離及與凹面鏡焦距之間的關係,可以形成不同大小的影像;而凸面镜则发散光线,只會產生縮小的反影。在生活中,太阳能热水器运用的就是凹面镜;而化妆用的放大镜,是在凹面镜上再加上凸透鏡,將面部放大,使化粧更容易。此外,把不规则的球面镜组合在一起,就可以得到哈哈镜。
在生活,反射被广泛应用。电影幕布应用的就是漫反射的原理;而日常生活中的镜子,运用的则是镜面反射。在现代光学中,镜面反射仍然被广泛应用于激光共振腔、光开关等诸多领域。