激光基礎(chǔ)知識(shí):光的特性是什么?
1)波粒二象性
光是頻率極高的電磁波,具有物理概念中波和粒子的一般特性,簡(jiǎn)稱具有波粒二象性。 光的波動(dòng)性和粒子性是光的本性在不同條件下表現(xiàn)出來(lái)的兩個(gè)側(cè)面。
(1) 電磁波譜:把電磁波按波長(zhǎng)或頻率的次序排列成譜,稱為電磁波譜,如圖1-5所示。
(2) 可見(jiàn)光譜:可見(jiàn)光是一種能引起視覺(jué)的電磁波,其波長(zhǎng)范圍為380^780 nm,頻率范 圍為 3. 9^f:lpw,7. 5X1014 Hz。
(3) 光在不同介質(zhì)中傳播時(shí),頻率不變,波長(zhǎng)和傳播速度變小。
(1-2)
式中:u為光在不同介質(zhì)中的傳播速度,c為光在真空中的傳播速度;為光在不同介質(zhì)中的 波長(zhǎng)U。為光在真空中的波長(zhǎng)^為光在不同介質(zhì)中的折射率。
2)光的波動(dòng)性體現(xiàn)
光在傳播過(guò)程中主要表現(xiàn)出光的波動(dòng)性,我們可以通過(guò)光的直線傳播定律、反射定律、
折射定律、獨(dú)立傳播定律、光路可逆原理等證明光在傳播過(guò)程中表現(xiàn)出波動(dòng)性。
光在低頻或長(zhǎng)波區(qū)波動(dòng)性比較顯著,利用電磁振蕩耦合檢測(cè)方法可以得到輸人信號(hào)的 振幅和相位。
3)光的粒子性體現(xiàn)
光在與物質(zhì)相互作用過(guò)程中主要表現(xiàn)出光的粒子性。
光的粒子性就是說(shuō)光以光速運(yùn)動(dòng)者的粒子(光子)流。一束頻率為v的光由能量相同的光子所組成,每個(gè)光子的能量為 E=HV
方程式中:h為普朗克常數(shù),v為光的頻率
由此可知光的頻率愈高(即波長(zhǎng)愈子的能量愈短)
光在高頻或短波區(qū)表現(xiàn)出極強(qiáng)的粒子性,利用它與其他物質(zhì)的相互作用可以得到粒子流的強(qiáng)度,而無(wú)需相位關(guān)系。