激光基础知识:光的特性是什么?

1)波粒二象性

 

光是频率极高的电磁波,具有物理概念中波和粒子的一般特性,简称具有波粒二象性。 光的波动性和粒子性是光的本性在不同条件下表现出来的两个侧面。

(1) 电磁波谱:把电磁波按波长或频率的次序排列成谱,称为电磁波谱,如图1-5所示。

(2) 可见光谱:可见光是一种能引起视觉的电磁波,其波长范围为380^780 nm,频率范 围为 3. 9^f:lpw,7. 5X1014 Hz。

(3) 光在不同介质中传播时,频率不变,波长和传播速度变小。

激光基础知识:光的特性是什么?
(1-2)
式中:u为光在不同介质中的传播速度,c为光在真空中的传播速度;为光在不同介质中的 波长U。为光在真空中的波长^为光在不同介质中的折射率。

2)光的波动性体现

 

光在传播过程中主要表现出光的波动性,我们可以通过光的直线传播定律、反射定律、

图1-5 电磁波光谱示意图
图1-5 电磁波光谱示意图

折射定律、独立传播定律、光路可逆原理等证明光在传播过程中表现出波动性。

光在低频或长波区波动性比较显著,利用电磁振荡耦合检测方法可以得到输人信号的 振幅和相位。

3)光的粒子性体现

光在与物质相互作用过程中主要表现出光的粒子性。

光的粒子性就是说光以光速运动者的粒子(光子)流。一束频率为v的光由能量相同的光子所组成,每个光子的能量为 E=HV

方程式中:h为普朗克常数,v为光的频率

由此可知光的频率愈高(即波长愈子的能量愈短)

光在高频或短波区表现出极强的粒子性,利用它与其他物质的相互作用可以得到粒子流的强度,而无需相位关系。

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