在現實生活中，光現象無處不在，它們既熟悉又神秘。從日食、月食這樣的天文現象，到肥皂泡上的彩色圖案，光現象貫穿了我們的日常生活。這些現象背后，往往隱藏著光的波動性質。現在，讓我們一起來探索身邊那些奇妙的光現象。一、光的傳播光在均勻介質中沿直線傳播，這是光的基本特性之一。我們常見的日食和月食，就是光在同一種均勻介質中沿直線傳播的例證。日食時，觀察者在本影范圍內看到太陽全部被月球遮住，稱為日全食；在半影內則見到太陽部分被月球遮住，稱為日偏食；在偽本影內見到太陽的中間部分被月球遮住，周邊剩下一個光環，稱為日環食。當月球繞地球運行到太陽與地球之間幾乎與太陽同起同落時，從地球上見不到月球，這時稱為朔，日食現象發生在朔的時候。朔的周期約為29.5天。但不是每隔29.5天都發生一次日食，原因是月球繞地球運行的軌道平 面和地球繞太陽運行的軌道平面不完備重合，兩者之間有5°9′的平均夾 角。所以只有當朔時太陽離兩個軌道 平面的交點在某一角度以內時才會發 生日食。二、光的反射我們能看到物體，有的是因為它們能發光，有的是因為它們能反射光。光的反射分為鏡面反射和漫反射。平行光經鏡面反射仍平行，很多時候我們都利用鏡面反射，但有時鏡面反射卻是我們要避免的。比如教學用的黑板，如果太光滑就會造成很多同學看 不清字。這是因為反射光大部分光沿與 鏡面反射的路徑傳播。這時只要把黑板 弄粗糙一些即可。當光射到兩種媒質界面，只產生反射而不產生 折射的現象叫全反射。當光由光密媒質射向光 疏媒質時，折射角將大于入射角。當入射角增 大到某一數值時，折射角將達到90°，這時 在光疏媒質中將不出現折射光線，只要入射角大 于上述數值時，均不再存在折射現象，這就是 全反射。所以，產生全反射的條件是：①光必 須由光密媒質射向光疏媒質。②入射角必須大 于臨界角。由于鏡面反射常常造成光的能量損 失，常常用全反射透鏡代替平面鏡。潛望鏡就 是這樣做的。全反射的應用很廣，如改變光的 傳播方向、測量折射率和傳導光束等。三、光的折射光的折射滿足折射定律。其內容如下：①折射線、法線、入射線在同 一平面內。②折射線、入射線在法線的兩側。③折射角的正弦與入射 角的正弦的比值是一常數。 光由光速大的媒質進入光速小的媒質，光線將向法線偏折，即光線配 法線的夾角變小。 在水底有一束光源，光束達到水面然后折射到空氣中，當然，也有一 部分光線產生反射。當入射角加大時 ，更多的光線產生反射。當入 射角大于或等于臨界角時，發生全反射。臨界角是由兩個介質的折射 率來決定的： n 是兩個介質的折射率。 nair water sinθ nair / nwater crit眼睛是視覺器官，和照相機相似，一部分是光學成像系統，能夠保證在視網膜上形成外界物體清晰的像；另一部分是與照相底片相似的感光層，即視網膜上的感光細胞及其外段的光敏色素。 眼球近似于球體，內部的角膜、水樣液、晶狀體及玻璃體構成屈光系統，起到一個雙凸透鏡的作用。眼睛比照相機機構要復雜得多。除了有一套自動調節控制機制外還能把光攜帶的信息變成神經電信號并經過初步加工處理傳到大腦。 眼睛有一套自動調節控制機制，即能使遠處的物體成像在視網膜上，也能使近處的物體成像在視網膜上。其原因是晶狀體本身是有彈性的，可以靠周圍肌肉的運動改變它的表面的彎曲程度，從而改變其焦距。因此眼睛是一種精巧的變焦距系統。眼睛要看清一個物體，除了像要成在視網膜上以外，還需要成在視網膜上的像足夠的明亮，這主要靠瞳孔的調節，瞳孔的大小是可以改變的，改變它就可以控制進入眼球的光線的多少，它的作用像照相機的光圈。另外眼睛要看清楚一個物體還要滿足第三個條件，就是物體的兩端對眼睛光心所張的視角要大于1分。當物體對眼睛所張的視角小于1分的時候，在視網膜上所成的像就會落在同一個感光細胞上，整個物體看上去就會縮成了一點無從分辨。 物體上射出的光一部分進入眼睛在視網膜上成一實像，我們就看清了物體。眼睛不僅能看清物體，而且還能看清物體通過光學系統所成的虛像，虛像是反射光線或折射光線的反向延長線形成的，但這些反射光線或折射光線進入眼睛后能在視網膜上成一實像。 人們眼球的焦距只有1.5厘米左右，所以觀察的物體一般總在眼睛的兩倍焦距以 外，它在視網膜上所成的像是縮小倒立的實像，由于長時間的感受已養成習慣， 腦神經能清楚地識別各種物體，不至有上下倒置、左右易位的感覺。