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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。