光的性質(zhì)與傳播軌跡是什么？

作者:奧固鴻已有:N多人關(guān)注

現(xiàn)代物理學揭示，光是一種由光子組成的電磁波，而所有電磁波均為橫波，即它的振動方向垂直于傳播方向。由于這兩個垂直方向上的運動耦合，光子的傳播軌跡成纖維正弦曲線。如圖。

在光子的傳播軌跡中，我們可以了解一下關(guān)于光波的基本概念。
1、波長：在一束光中，兩個相鄰的同位相點（如相鄰的波峰）之間的距離稱為波長，以λ表示。同一束光波在不同介質(zhì)中傳播時，其波長隨介質(zhì)的物理性質(zhì)不同而改變。
2、頻率：波源在一秒鐘內(nèi)振動的次數(shù)稱為頻率，以f表示。波源不變，則頻率不變，即同一束光波在不同介質(zhì)中傳播時，其頻率不受介質(zhì)的物理性質(zhì)的影響。
3、周期：波源完成一次振動所需要的時間稱為周期，以T表示，故f=1/T。
4、波速：在單位時間內(nèi)，光波在傳播方向上的位移距離稱為波速，以V表示，故V=f•λ或V=λ/T。顯然，同一束光波在不同的介質(zhì)中傳播時，由于波長的改變，其波速也相應的發(fā)生變化。
5、振幅：光波在振動方向上距平衡位置的最大位移距離稱為振幅，以A表示。它的大小決定了光波的強度，以I表示，兩者的關(guān)系為I=k•A2（K為傳播介質(zhì)系數(shù)）。
6、位相：光波的振動點離開平衡位置（為正弦曲線的中軸線）后所經(jīng)理的時間稱為位相。它可以通過周期的分數(shù)來表示，如T/n（n>1）。
7、位相差：如果有兩束頻率、波長、傳播方向相同的光波不同時到達平衡位置，那么兩者相鄰的同位相點（如波峰）之間的距離稱為位相差。它可以通過波長的分數(shù)來表示，如λ/n（n>1）。但是，當這兩束光波的振動方向也相同時，兩者將發(fā)生干涉作用而合并成一束光波，其頻率、波長、傳播和振動方向保持不變，其振動方向上的位移矢量等于前兩束光波的位移矢量之和。
對于普通光學而言，“光”被定義為眼鏡可以直接看見的一部分電磁波的輻射，因此這一部分電磁波稱為可見光。如圖所示，在真空介質(zhì)中可見光具有一定的波長范圍，大致為390nm~770nm，僅占整個電磁波譜的一小區(qū)段。可見光譜中不同頻率（3.9*10¹⁴Hz~7.7*10¹⁴Hz）的光在人的視網(wǎng)膜上的反應是不同的，表現(xiàn)為不同的顏色。因此，把一定頻率范圍內(nèi)呈現(xiàn)同種顏色的光稱為單色光。在真空介質(zhì)中，頻率不同的各種單色光具有不同的波長范圍，依照波長由長短的次序，分別為紅、橙、黃、綠、藍、紫七種顏色。通常所見的“白光”是由各種單色光按一定比例的混合光。