大學生村官公基知識：光學原理與應用

光學是物理學的一個重要組成部分。狹義來說，光學是關於光和視見的科學，早期只用於跟眼睛和視見相聯繫的事物。我們常說的光學是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線和γ射線的寬廣波段範圍內的電磁輻射的產生、傳播、接收和顯示，以及與物質相互作用的科學，著重研究的範圍是從紅外到紫外波段。

1、光的直線傳播

光在同種均勻介質中沿直線傳播的現象。

應用：手電筒的光、影子的形成、日食、月食、激光准直、射擊瞄準、小孔成像等。

2、光的反射

光在兩種物質分界面上改變傳播方向又返回原來物質中的現象。

(1)鏡面反射：平行光線射到光滑表面上時反射光線也是平行的，即入射光線平行，反射光線也平行，其他方向沒有反射光。

平面鏡的應用：水中的倒影、平面鏡成像、潛望鏡、投影儀等。

球面鏡的應用：① 凸面鏡：對光線起發散作用。應用：機動車後視鏡、街頭拐彎處的反光鏡。② 凹面鏡：對光線起會聚作用，平行光射向凹面鏡會會聚於焦點;焦點發出的光平行射出。應用：太陽灶、天文望遠鏡、手電筒的反光裝置、耳鼻喉科醫生用內窺鏡、探照燈、汽車頭燈等。

(2)漫反射：平行光線射到凹凸不平的表面上，反射光線射向各個方向。

應用：電影院的銀幕、投影幕布等。

3、光的折射

光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生改變，從而使光線在不同介質的交界處發生偏折。由於光在兩種不同的物質里傳播速度不同，故在兩種介質的交界處傳播方向發生變化。

應用：水中的筷子、水中的魚、水深變淺、彩虹、蜃景等。

4、光的散射

光通過不均勻介質時一部分光偏離原方向傳播的現象。

應用：晴朗的天空呈藍色、旭日和夕陽呈紅色等。