光的反射、折射、衍射.docx

光的传播可以归结为三个试验定律：宜线传播定律、反射定律和折射定律。【光的直线传播定律】:光在匀称介质中沿直线传播。在非匀称介质种光线将因折射而弯曲，这种现象常常发生在大气中，比如海市蜃楼现象，就是由于光线在密度不匀称的大气中折射而引起的。【费马定律】：当一束光线在真空或空气中传播时，由介质1投射到与介质2的分界面上时，在一般状况下将分解成两束光线：反射(refIeCtion)光线和折射(refraction)光线。光线的反射光线的反射取决于物体的表面性质。假如物体表面(反射面)是匀称的，类似镜面一样(称为抱负的反射面)，那么就是全反射，将遵循下列的反射定律，也称“镜面反射”。入射光线、反射光线和折射光线与界面法线在同一平面里，所形成的夹角分别称为入射角、反射角和折射角。【反射定律】：反射角等于入射角。i=i,对于抱负的反射面而言，镜面表面亮度取决于视点，观看角度不同，表面亮度也不同。全反射漫反射一个抱负的漫射面将入射光线在各个方向做匀称反射，其亮度与视点无关，是个常量。光线的折射一些透亮/半透亮物体允许光线全部/部分地穿透它们，这种光线称为透射光线。当光线从一种介质仕匕如空气）以某个角度（垂直情形除外）入射到此外一种具有不同光学性质的介质（比如玻璃镜片）中时，其界面方向会转变，就是会产生光线的折射现象。光的折射是由于光在不同介质的传播速度不同而引起的。光线折射满意下列折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比与两个角度无关，仅取决于两种不同介质的性质和光的波长，【折射定律】：nlsini=n2sinr任何介质相对于真空的折射率，称为该介质的肯定折射率，简称折射率（Indexofrefraction）0对于一般光学玻璃，可以近似地认为以空气的折射率来代替肯定折射率。公式中nl和112分别表示两种介质的折射率。当nl=-n2时，折射定律就是变成反射定律了，所以反射定律可以看成是折射定律的特例。折射率：光在两种介质种的传播速度之比，即n2nl=vlv2一种介质的肯定折射率为n=c/v式中C是真空中光的速度，V为该介质中光的速度。可以看出：在折射率较大的介质中，光的速度比较低；在折射率较小的介质中，光的速度比较高。作为试验规律，上述几何光学三定律只是在波长入很小的条件下才近似成立的。在摄影中，用几何光学来描述已经足够精确了。附录：一些光学介质的折射率：玻璃空气冕牌玻璃火石玻璃重火石玻璃折射率11.46-1.531.53-1.651.65-1.92光线的衍射在光的传播过程中，当光线遇到障碍物时，它将偏离直线传播，这就是所谓光的衍射。由于光的波长很短，在日常生活中很难察觉出衍射现象。衍射不仅使物体的几何阴影失去清楚的轮廓，在边缘还会消失一系列明暗相间的亮纹。