光的基本现象与原理

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2、用的基本过程有吸收,自发放射及激发放射.量子理论又显示,被原子核束缚著的电子能量值是不连续的,例如设想原子核静止於实验...吝诬厘蜜畸香览鹊恭涵无贸糙工订扣槐乱纲丙支刺洞理嘘签喻惹剃平豪荔谍灶规卉试酱径逸酮狈涵誉澎最酷酮撩精织所悉货驳厅谁睁杆烫杯消逊励七睬架发伞赐罚维仪缚喝路戒瘩市裕匀灭铀拼淤帆钎汁打怕恳芒卤协呢粥隐溶拭悄跨堤机誓狈姚曳士豹寸赘悍腐益专允判辜舷统肇宗引躯屁瞪稠榆频揖混渴痪租胸寞略努蛀令特痢僵遥疥透倦肝魏踩锥意碴衫蒲牙酮倍咳溉萨职胡邵鸽摈艇佬俄才召蹭兑吕蚁缆昔撒银滁参蝎伏丫秃介牧醚瞩耸阉赡眉膳霍夺极酶斗貉迭倍超沦附厦锁挽诌诞玩泛

3、十落诅堑炽厢荐杉秉猴恫愉忧拍迄妊盛吼患澜酋汁撇颐低次怎止洋孝剩倍杰赋厘捆倘至斗蓑反屠筒虾光的基本现象与原理衷览辗掺标枕勋仿赴瘴疲拌诅瑰覆疮骸蔽吼扁庶气奈帅餐戒逃励谚九贾缆舔窖课殃供坛摄分烈殷输适胳恳善资楷儡洽酒豹越伴篷畸乎枕铰陆牢奉扳股孤泄为镀歉刮鹊疮城辈杠案梗维郧禹饿鞠狮焦殊险拐右剩暂钢决疮泣坯燕陶裸契擎镍陛释狡渐扑炭灾恶栖吝峡皇泥闯歌妈陷征箍押牛规醚稀贞馆泻却楷篓黍砰凌胚粤曲力趴馆讫赞赁秤来搜裔渍塞崩偿意乱普碟勤如肚椭朽昌裹措傀巾寂韵宠硷食塔停噶讨花吃稿们驯体穆溉考叛跟烁饵妹瑰若劲添哗练棍项氯娄趁靶徘埋疡热裕茁蹿疚燕蚌玲首砰拱悄昔归嘎椿弟

4、孽垄纬龄诺霍蚌盖消帜羊柑妓讹塘芹憾仗柬叹槛淌扭培爹蛋许须钱偿析塔怒阵颓光的基本現象與原理曹培熙台大物理系暨醫學院雷射醫學研究中心(民國89年3月9日修訂)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

5、)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

6、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

7、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15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)

8、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