新竹市科學城社區大學 2013初階攝影班教師：劉春生

特性

反射折射光纖束

光是能量的一種傳播方式。光源所以發出光，是因為光源中原子的運動。有三種方式：熱運動、躍遷輻射、受激輻射。前者為生活中最常見的，比如電燈和火焰；後者多應用於雷射。

[编辑] 直進性

光沿直線傳播，簡言之光是直線運行的，也不需要任何介質，但在其他物體的重力場的影響下，光的傳播路徑會發生偏折，最顯著的就是黑洞的影響。

[编辑] 反射

光線遇另一介質反射的情況是指入射光反回原介質的情形，反射定律可以下列三原則來解釋：

反射線、入射線與法線在同一平面上。
反射線與入射線在法線的兩側。
反射角等於入射角：

$\angle \theta_i = \angle \theta_r$

[编辑] 折射

光從不同密度的介質穿過時發生的偏折現象為折射，不同介質可以出現不同的折射角，由該介質的折射率 $n = \tfrac {\sin \angle \theta_1}{\sin \angle \theta_2}$ 來決定，並遵從斯涅爾定律：

$n_1 \sin \angle \theta_1 = n_2 \sin \angle \theta_2$

光速在不同介質中亦會轉變：

$v_2 = v_1 \tfrac {\sin \angle \theta_2}{\sin \angle \theta_1}$

當 $\angle \theta_2 = 90^\circ$ 時，折射光沿著介面運行，這時 $\angle \theta_1$ 稱為臨界角 $(\angle \theta_c)$ ；當 $\angle \theta_1 > \angle \theta_c$ 時，入射光則完全反射回原介質，稱為全內反射。

[编辑] 全內反射

全內反射是光折射的一個特殊情況，當光線由密度較高的介質（光密）到密度較低的介質（光疏）且入射角大於臨界時，即 $\angle \theta_i \geqslant \arcsin \tfrac {n_2}{n_1}$ ，則只有反射光線，沒有折射光線，這現象是為全內反射，光纖就是應用這現象來運作。

[编辑] 光徑的可逆性

在干涉與繞射可忽略的情況中，入射光線與反射光線的可交換性。就是在一條光徑的終點，發出反方向的光，此光可沿原路徑回到原來的起點。在介質分界面處應用光路的可逆性可導出關於反射率和折射率的斯托克斯關係。

[编辑] 干涉

主條目：干涉 (物理學)

干涉現象是波的一種特性。惠更斯在1678年提出光是一種波動後，由於得到兩列相干光源很不容易，所以波動說很長時間內沒有被證明認可。直到1801年，才由英國物理學家托馬斯·楊巧妙而簡單的解決了相干光源的問題。

[编辑] 繞射

參見：繞射

繞射現象也是波的一種特性，是光在通過闊度與其波長相當的孔或縫時所發生的現象，光不會持續原來的直線路徑，而是作扇形發散狀。

[编辑] 光電效應

一種光游離作用（光子將電子撞出原子，使之游離的過程），最常見的應用是以光束完成電流通路的電眼系統。

[编辑] 傳播速度

主條目：光速

在真空中光的傳播速度為 299,792,458 m/s（準確），是一個常數，以符號 $c$ 代表，也是訊息傳播速度的上限。由於構成光的光子質量為0，因此理論上並沒有任何物質的速度能超過光速

[编辑] 光源

正在發光的物體叫做光源，而「正在」這個條件必須具備。光源可以是天然的或和人造的。

[编辑] 光譜

在光的產生過程中，因為躍遷能級的不同，釋放出不同頻率的光子（愛因斯坦能量方程式）。而不同頻率的光會有著不同的顏色。可見光範圍內依次為赤橙黃綠藍靛紫。白光為所有這些光譜的綜合。如果用稜鏡折射白光，就能夠觀察到上述可見光光譜。
既複色光（如白光）被色散系統（如稜鏡）分類後，按波長的大小依次排列的圖案。
後來，對光譜的研究就成了一門專業學科——光譜學。人們利用光譜來研究發光物體的性質。在現代，光譜學在宇宙的研究方面起著重要的作用。

[编辑] 光線

光是直線傳播的。基於光線的光學，稱為幾何光學或線性光學（Beam Optics）。

[编辑] 光的應用

能源（清潔能源）、電子（電腦、電視、投影儀等）、通信（光纖）、醫療保健（伽瑪刀、B超儀、光波房、汗蒸房、X光機）等。

光經過不規則表面產生不固定方向之反射，跳燈即維運用天花板及牆壁漫射產生大面積光源

光線遇到不透明物體即停止前進(X-ray、γ-ray除外)，並形成陰影，陰影因光源相對於主體之面積大小、距離等因素，陰影會有不同之呈現

白平衡色溫操作因閃光燈色溫是模擬日光(5200~5600K)，當環境光線色溫不同時，閃燈必須加濾色片來平衡色溫，否則將出現色調不一致的情形，有時加濾色片是為了製造特別的光色是另一種創意拍法