一、光的直线传播

光的直线传播

在小学自然中我们已经学过光的直线传播。例如,在有雾的天气里, 可以看到从汽车头灯射出的光束是直的;穿过森林的光束是直的(参看彩图);在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的(图 5—2)。光不仅在空气中沿直线传播,在水、玻璃等透明物质中的传播路线也是直的。

由于光是沿直线传播的,我们就可以沿光的传播路线画一条直线, 并在直线上画上箭头表示光的传播方向。这种表示光的传播方向的直线叫做光线。

在挖掘长的隧洞时,为了保证隧洞是直的,工程师们就用能沿直线传播很远的激光激束,引导掘进机沿直线前进(图 5—3)。

激 光是由激光器发射出来的,激光的特点是非常亮,能集中射向个方向而不散开,因而能射得很远而亮度减弱很小。

光的直线传播可以解释许多常见的光现象,例如影的形成。光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域便产生影。你玩过手影游戏吗?图 5—4 手影的形状为什么会随手形变化?

日食和月食也可以用光的直线传播来解释。图 5-5 和图 5—6 表示出日食和月食的成因。

需要注意的是,光在同一介质中沿直线传播是有条件的,如果介质不均匀,光线也会发生弯曲。例如地球周围的大气就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲。早晨, 当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它,就是因为不均匀的大气使光线变弯了的缘故(图 5—7)。因此应该说,光在均匀介质中是沿直线传播的。