1: 光的本质

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Nov 1, 2022
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202022
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- 1.1:《光的本质》前奏

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在本章中，我们将研究光的基本特性。在接下来的几章中，我们将研究光与反射镜、镜头和光圈等光学设备相互作用时的行为。

1.1:《光的本质》前奏
麦克斯韦方程预测电磁波的存在及其行为。光的例子包括无线电和红外波、可见光、紫外线辐射和 X 射线。有趣的是，并非所有的光现象都能用麦克斯韦的理论来解释。二十世纪初进行的实验表明，光具有微粒或类似粒子的特性。
1.2: 光的传播
材质的折射率为 $n = \frac{c}{v}$ ，其中 v 是材料中的光速，c 是真空中的光速。光的射线模型将光路描述为直线。光学中处理光线方面的部分称为几何光学。光线可以通过三种方式从光源传播到另一个位置：（1）直接从光源穿过空白空间；（2）通过各种媒体；（3）在从镜子反射之后。
1.3: 反思定律
在本节结束时，您将能够：解释光线从抛光和粗糙表面反射的情况。描述角反射器的原理和应用。
1.4: 折射
在本节结束时，您将能够：描述光线进入介质后如何改变方向。在解决问题时应用折射定律
1.5: 全内部反射
在本节结束时，您将能够：解释全内反射现象。描述光纤的工作原理和用途。分析钻石闪闪发光的原因
1.6: 分散
在本节结束时，您将能够：解释棱镜中色散的原因。描述分散对产生彩虹的影响。总结分散的优缺点
1.7: 惠更斯原理
有些现象需要根据光的波浪特性进行分析和解释。当波长与光学器件的尺寸相比不可忽略时（例如衍射时的狭缝），尤其如此。惠更斯原理是进行这种分析的必不可少的工具。例如，根据惠更斯原理，波锋上的每个点都是小波的来源，这些小波以与波浪本身相同的速度向前扩散。
1.8: 两极分化
极化是波浪振荡相对于波浪传播方向具有明确方向的属性。极化方向被定义为平行于电磁波电场的方向。非偏振光由许多具有随机偏振方向的射线组成。非偏振光可以通过偏振滤光片或其他偏振材料进行偏振。偏振光的过程会将其强度降低一倍
1.A：光的本质（答案）
1.E：光的本质（练习）
1.S：光的本质（摘要）

缩略图：电磁波，例如光，是横向波。电场 $\overrightarrow{E}$ 和 $\overrightarrow{B}$ 磁场垂直于传播方向。波的极化方向是电场的方向。