光的基本特性

1．电磁辐射的波粒二象性
光是一种电磁波，具有波动性和微粒性。波动性主要用于解释折射、衍射、干涉和散射等波动现象，可用波长、频率、光速、波数等参数来描述。频率表示单位时间内电磁场振动的次数。波数为波长的倒数，其定义为每厘米长度内通过波长的数目。电磁波不需要传播介质，在真空中的传播速度为2.979 x 10^10 cm/s。电磁辐射的微粒性表明电磁辐射是曲大量以光速运动的粒子流组成，这种粒子称为光子。光子是有能量的，不同波长的光能量不同，波长愈长，能量愈小。若将各种电磁波按其波长或频率大小顺序排列成图表，则称该图为电磁波谱图。表1-1列出了电磁波谱与光学分析方法。
此外，在光学分析涣中常用电磁辐射强度I的概念，其定义为电磁辐射在单位时间内穿过垂直于辐射方向上单位面积的能量，单位为J/(s. cm)。

2．单色光和互补光
具有同一波长的光，称为单色光。纯单色光很难获得，激光的单色性虽然很好，但也只接近于单色光。含有多种波长的光称为复合光，如日光、白炽灯光等均为复合光。
人的眼睛对不同波长的光的感觉不一样。凡是能被肉眼感觉到的光称为可见光，其波长范围为400-780nm。凡波长小于400nm的紫外光或波长大于780nm的红外光均不能被人眼感觉，所以这些波长范围的光是看不到的。在可见光范围内，不同波长的光会让人感觉出不同的颜色。但由于受到人的视觉分辨能力的限制，实际上是一个波段的光给人引起一种颜色的感觉。如日光属于可见光，它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色混合而成的白光。当通过棱镜后，白光中各种波长的光彼此分离开来，从而得到了各种不同颜色的单色光。
如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合，这两种颜色的光称为互补色光，见图1-1所示。

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