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儿童物理学
光作为波的行为
在物理学中,光是一种肉眼可见的电磁辐射。 光具有独特的性质,它在物理学中既可以被描述为一种波,也可以被描述为一种叫做光子的粒子流。在这一页,我们将描述光作为一种波的一些行为,包括反射、折射和衍射。
反思
光的最重要的波状行为之一是反射。 我们用眼睛看到的是反射光。 光如何从物体上反射,也会影响我们看到的颜色。
See_also: 儿童数学:寻找球体的体积和表面积当一个波冲击到一个新的介质时,一些波会从表面反弹。 表面的反射性如何将决定有多少光(以及哪些波长的光)会被反射,有多少会被吸收或透射。
当光被反射时,它服从波所遵循的反射定律。 这意味着反射的光波的角度将等于入射光波的入射角。 见下图的例子。
反射的类型
- 镜面反射 - 镜面反射是指光线从一个表面上以单一的方向反射出去。 这种类型的反射的一个例子是镜子。 镜面反射发生在微观层面上的平面,如抛光的银或光滑的水体。
- 漫反射 - 漫反射是指一个表面在广泛的方向上反射光线。 漫反射发生在一个表面在微观层面上是粗糙的。 表面可能看起来或感觉是光滑的,像一张纸,但它实际上在微观层面上是粗糙的。 这导致光束以不同的角度反射。
![](/wp-content/uploads/physics-kids/1225/u185b1ge9r-1.gif)
折射
当光从一种介质(如空气)移动到另一种介质(如水)时,它会改变方向。 这是一种 "类似于波 "的行为,被称为折射。 在这种方式下,光的行为就像其他波,如声波。 当光波从介质移动到介质时,其速度也会改变。
你可以看到光在水中折射的例子,如果你把一根吸管放在水杯中,你会看到吸管似乎向旁边移动。 这是光波进入水中时的弯曲。
折射率
为了测量光在不同物质中的表现,科学家们使用了折射率。 这给出了真空中的光速与物质中的光速之比。 折射率的方程式为:。
n = c/v
其中n是折射率,c是真空中的光速,v是物质中的光速。
作为一个例子,以水的折射率为1.33为例,这意味着真空中的光速比水中的光速快1.33倍。
衍射 |
光的另一个类似于波的特性是衍射。 当光波遇到障碍物或通过一个开口时,它们会发生弯曲。 光的衍射可以在云层周围的银线以及光盘表面的光的图案中看到(见图)。
![](/wp-content/uploads/physics-kids/1225/u185b1ge9r.jpg)
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