公务员考试常识积累：光学知识

01光的基本特性

光的本质是电磁波，是能量的一种形态，是一种处于特定频段的光子流。

光具有波粒二象性。光作为波，它就有波长长短和频率高低之分。波长是波在一个振动周期内传播的距离;频率就是某一固定时间内，通过某一指定地方的波数目;波长和频率成反比关系。而人肉眼可以感知的光的波长是有一定范围的，我们把人肉眼可感知的光称之为可见光，其余的称之为不可见光。可见光主要为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(波长由长到短，频率由低到高);而不可见光主要有红外线、无线电波、紫外线、X射线等。

我们把色彩中不能再分解的颜色称之为原色。光的三原色是红、绿、蓝，而颜料的三原色是红、黄、蓝。

光在宇宙真空中沿直线传播一年时间所经过的距离，我们把它称之为一光年，所以光年是长度单位，而不是时间单位。光速约为3乘10的8次方m/s，因此一光年约为9460730472580千米，一般用于衡量天体间的时空距离。

02常考的不可见光

1.红外线：太阳光色散区域中，红光外侧的不可见光叫做红外线。红外线能使被照射的物体发热，具有热效应。主要应用：红外探测器(自动门，电梯，遥控器等)，烘烤油漆等。

2.紫外线：太阳光色散区域中，紫光外侧的不可见光叫做紫外线。它可以灭菌，也能使荧光物质发光。主要应用：杀菌(破坏微生物的遗传物质)，验钞，促进人体合成维生素D从而促进钙吸收。

03光传播的应用

1.光的直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播。主要应用：小孔成像、手电筒的光、激光准直、影子的形成、日食、月食等。

2.光的反射：光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。主要应用：镜子、潜望镜、倒影、月光下的水坑(迎着月亮走，亮的地方是水坑;背对月亮走，暗的地方是水坑)等。

3.光的折射：光从一种透明均匀物质斜射到另一种透明物质中时，传播方向发生改变的现象。主要应用：凸透镜、凹透镜、潭清疑水浅、渔夫插鱼要插鱼下方、海市蜃楼(折射和全反射)、彩虹(折射和反射;从外至内分别为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。)等。

4.光的散射：光通过不均匀介质时一部分光偏离原方向传播的现象。主要应用：晴天的时候天空是蔚蓝色的、丁达尔现象、雾天时光线变得朦胧、彩霞、晚霞等。

5.光的色散：复色光分解为单色光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光)的现象，这种现象说明了白光实际上是由多种颜色的光混合而成的。‌

6.光的干涉：在两束光的相遇区域形成稳定的、有强有弱的光强分布。即在某些地方光振动始终加强(明条纹)，在某些地方光振动始终减弱(暗条纹)，从而出现明暗相间的干涉条纹图样。应用：肥皂泡、油膜等。

7.光的衍射：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象。

刷题巩固

(多选)下列没有体现光的折射现象的是()。

A.彩霞

B.清潭疑水浅

C.小孔成像

D.海市蜃楼

答案

AC

解析：

A 选项彩霞：是光的散射现象。当太阳光射入大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒，就会发生散射。这些大气分子和微粒本身不会发光，但它们可以把太阳光向四面八方散射出去，从而形成了彩霞。

B 选项清潭疑水浅：是光的折射现象。光从水中斜射入空气中时，折射光线偏离法线，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是潭底的虚像，虚像的位置比实际位置高，所以会感觉水变浅了。

C 选项小孔成像：体现的是光的直线传播。物体上的一点发出的光线，通过小孔后，在光屏的对应位置形成一个倒立的实像，是光沿直线传播形成的。

D 选项海市蜃楼：是光在不同密度的介质中传播时，发生折射和全反射形成的。在海面上，由于空气的温度和密度分布不均匀，使得光线的传播路径发生弯曲，从而将远处的物体 “折射” 到近处，形成海市蜃楼的奇观。