1光源
第一章 中国古代物理学(光学、电磁学(1)
3.光的折射与透镜
※冰透镜：西汉《淮南万毕术》记载：”削冰令圆，举向 以日，以艾承其影，则火生。“
※鲫鱼杯：宋代《春渚（zhŭ）纪闻》：“有一鲫，长寸 许，游泳可爱。水倒出，鱼不复见。复酌水酒中，须臾 一鱼泛然而起。” ※ “蝴蝶杯”、“兰花杯”等。
4.光的色散
雨后成虹和造虹实验：
唐初孔颖达《礼记注疏》“日照雨滴则虹生” 唐代张志和《玄真子》“雨色映日而为虹”“背日喷 乎水，成虹霓之状。” 南宋蔡卞《毛诗名物解》：“云薄漏日，日照雨滴则 虹生。今以水喷日，自侧视之，则晕为虹霓…。故今雨 气成虹，朝阳射之则在西，夕阳射之则在东。”
示三 意音 图石
和 对 话 石 回 声
莺莺塔回声示意图
6.古代乐器
新石器时代：陶埙（xūn） 和骨哨。
《诗经》记载：有29种之 多，包括各种弹琴、吹奏、 打击等乐器。
战国曾侯乙墓：出土的有： 编钟、磬、笙、排萧等。
编钟
6.律学
律学的内容包括产生乐音的规律、律制的规定、定律器的制 定，还要旁及 与历法和度量衡的关系。律学是一门综合声 学、乐学和数学为一体的综合性学科。
平面镜：“景，日之光反烛人，则景在日与人之间”
凹面镜：“鉴洼，景，一小而易，一大而正，说在中之外、 内。… …中之内，鉴者近中，则所鉴大，景亦大；远中，则 所鉴小，景亦小，而必正，起于中缘正而长其直也。中之外， 鉴者近中，则所鉴大，景亦大；远中，则所鉴小，景亦小而 必易。合于中长直也。”“鉴洼”即凹面镜，“中”为焦点， “易”即倒置。
天然磁石指南针：南宋《事林广记》指南鱼的 制作方法：“以木刻鱼子，如拇指大，开腹一窍， 陷好磁石一块，却以蜡填满，…令没放水中，自 然指南，以手拨之，又复如此。”
指南龟的制作方法：“以木刻龟子一个，一 如前法制作造，但于尾边敲针入去，…龟腹下微 陷一穴，安钉子上，拨转常指北，须是针尾后”
A-四种常用灯光单位
描写光的常用物理量有4个，他们是：1、闪光强度，为一光源在给定方上进的闪光强度，单位candela，即坎德拉，略称坎、cd。
有人还是用烛光来表达闪光强度，那太老了，要晓得1940年（又一说1948年）已经认为合适而使用新烛光了，只然而“烛”＝candle而已。
1968年往后烛光被废止。
2、光通量，光源在单位时间内发射出的光量称为光源的闪光通量，单位流明，lm3、采光度，lm（流明）的光通量平均散布在1m2外表上所萌生的采光度，单位勒克斯，lx4、亮度，单位光源平面或物体表面的大小在法线方上进，单位立体角内所散发的光流，单位尼特，ntLED 亮度是指闪光体（反光体）外表闪光（反光）强弱的物理量。
人眼从一个方向仔细查看光源，在这个方上进的光强与人眼所“见到”的光源平面或物体表面的大小之比，定义为该光源单位的亮度，即单位投影平面或物体表面的大小上的闪光强度。
亮度的单位是坎德拉/平方米（cd/m）亮度是人对光的强度的感觉。
它是一个主观的量。
与亮度不一样的，由物理定义的客观的相应的量是光强。
这两个量在普通的平时用语中往往被淆惑。
亮度(lightness)是颜色的一种性质，或与颜色多亮堂相关系的色彩空间的一个维度。
在Lab色彩空间中，亮度被定义来反映人的总称的主观亮堂感受。
(Lab标准样式的原形是由CIE协会在1931年制定的一个权衡颜色的标准，在1976年被从新定义并起名称为CIELab。
此标准样式解决了因为不一样的显露器和打印设施所导致的颜色扶助培植的差别，也就是它不听从赖于设施。
Lab颜色是以一个亮度斤两L及两个颜色斤两a和b来表达颜色的。
那里面L的取值范围是0-100，a斤两代表由绿颜色到红色的光谱变动，而b斤两代表由蓝色到黄色的光谱变动，a和b的取值范围均为-120-120。
Lab标准样式所里面含有的颜色范围最广，能够里面含有全部的RGB 和CMYK标准样式中的颜色。
CMYK标准样式所里面含有的颜色最少，有点在荧幕上砍刀的颜色在印刷品上却没有办法成功实现。
光源的原理
光源的原理光源是指能够产生光的物体或设备，它是光学器件中的重要组成部分，广泛应用于照明、显示、通信、医疗等领域。
光源的原理是指光的产生机制和特性，下面将从几种常见的光源原理进行介绍。
首先，我们来谈谈白炽灯的原理。
白炽灯是一种利用金属丝加热发光的光源。
当电流通过灯丝时，灯丝受热发光，产生可见光。
白炽灯的原理是利用电阻发热的效应，使灯丝升温到足够高的温度，从而发出可见光。
然而，白炽灯的效率较低，发光时间短，逐渐被LED等新型光源所替代。
其次，LED的原理是固体发光二极管，其工作原理是电子与空穴复合发光。
LED是一种半导体器件，当电流通过LED时，正负载流子在PN结区域复合，释放出能量，产生光子，从而发出光。
LED具有高效率、长寿命、快速响应等优点，因此被广泛应用于照明、显示等领域。
另外，荧光灯的原理是利用荧光粉发光。
荧光灯内部充满稀薄的气体，当电流通过荧光灯时，激发气体中的汞蒸汽发出紫外线，紫外线照射到荧光粉上，使荧光粉发出可见光。
荧光灯具有高效、节能、寿命长等优点，是传统照明的重要替代品。
最后，激光的原理是利用受激辐射发光。
激光是一种特殊的光源，它具有单色性、方向性、相干性等特点。
激光的产生是通过受激辐射的过程，当光子与原子碰撞时，使原子从低能级跃迁到高能级，然后再自发辐射出更多的光子，从而形成激光。
激光具有广泛的应用领域，如激光加工、激光医疗、激光通信等。
综上所述，不同类型的光源具有不同的发光原理，它们在照明、显示、通信等领域发挥着重要作用。
随着科学技术的不断发展，新型光源的研究和应用将会更加广泛，为人类生活带来更多的便利和美好。
1、光源：能够本身发光的物体叫做光源,光源又分为自然光源和人造光
1、光源：能够本身发光的物体叫做光源，光源又分为自然光源和人造光源。
月亮、宝石、电影屏幕、镜子不能称为光源,注意：人眼是不发光的，而是物体发出的光或反射的光射入人的眼中，人才能看到发光的物体或不发光的物体。
钻石，月亮不是光源。
2、光速：光在真空中的速度最大，用符号“c”表示，c=3×108 m/s。
光在其他介质中传播速度都比在真空中小。
光在空气中传播速度十分接近光在真空中的传播速度，也可以认为是3×108- m/s，光在水中的传播速度是3c/4，在玻璃中的传播速度2c/3．光速比声速大得多。
3、光年是长度的单位，是光在一年时间内所传播的路程，不是时间单位。
4、光的直线传播：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，均匀介质是光直线传播的条件。
日食、月食、小孔成像（阳光下树荫中的圆形光斑，只要孔足够小，与孔形状无关），影的形成（立竿见影、形影不离、皮影戏）、三点一线（射击，排队）开凿大山隧道等是光在均匀介质中沿直线传播的例证。
4、光线：我们常用带箭头的直线表示光的传播路径，这种直线叫光线。
5、比较声和光分别在不同介质中速度的不同声速：固体、液体、气体（由大到小）光速：真空、气体、液体、固体（由大到小）6、反射图中的字母入射点：（O）入射光线与镜面的接触点入射角：（i）入射光线与法线的夹角反射角：（r）反射光线与法线的夹角法线：（ON）通过入射点与镜面垂直的直线入射光线：（AO）反射光线：（OB）7、光的反射定律1、入射光线、反射光线、法线在同一平面内2、反射光线与入射光线分居在法线的两侧3、反射角等于入射角(三线共面、两线分居、两角相等)8、镜面反射和漫反射物体对光的反射分镜面反射和漫反射两类。
漫反射使我们从不同方向都能看到物体。
比较:循光的反射规律，不能错误认为只有镜面反射遵守反射规律，漫反射也遵守反射规律。
在光的反射现象中，光路是可逆的。
易错点反射光线与法线的夹角和反射光线与镜面的夹角。
光源的相干性一
二、空间相干性
3 综合空间相干性 为了综合描述纵向空间相干性和横向空间相干性，将相
干长度和相干面积的乘积定义为一个新的物理量—相干
体积。
V =LA
c c
c
3 c c 2 c ( ) ( )2 2 ( ) 2
c
物理意义：如果要求传播方向上 角之内并具有频带宽
Δθ
二、空间相干性
2 横向空间相干性 在杨氏双缝干涉实验中，宽度为Δx 的光源（A）照 射两对称小孔 S1 、 S2 后，光波场具有明显相干
性的条件为：
x
该式称为空间相干性反比公式，即光源的线度与相
干孔径角的乘积为常数。
二、空间相干性
2 横向空间相干性 得出
2 Ac (x) ( )
根据相干时间tc的定义：在光传播方向上，两个光 波场之间能够相遇的最大时间间隔也就是每列光波 经过P点的持续时间。
P t
一、时间相干性
P ∆t t
P
t ∆t
P
t
∆t
∆t>t，两列光波在传播方向上没有交叠区域； ∆t=t，两列光波在传播方向上首尾相连；
∆t<t，两列光波在传播方向上有交叠区域；
相干时间tc=每列光波经过P点的持续时间
1 纵向空间相干性 根据光谱学中光源单色性参数R的定义：
R
0
1 tc 0
0
得到
R
0
Lc
该式进一步说明了相干时间 t c 和相干长度 Lc 是反映光源单色性物理量。
二、空间相干性
2 横向空间相干性 定义：在与光传播方向垂直的平面上，任意两个 不同点 S1 、 S2 处光波可具有相干性的最大面积， 常用相干面积Ac来进行描述。
第1章 光源
汞灯光谱能量分布图
(3) 氙灯
氙灯是由充有惰性气体---氙的石英泡壳内两
个钨电极之间的高温电弧放电而发出强光的 光源。 高压氙灯的辐射光谱是连续的，与日光的光 谱能量分布相接近(色温为6000K左右，显色 指数90以上，因此有“小太阳”之称。分为 长弧氙灯,短弧氙灯,脉冲氙灯. 由于脉冲氙灯的高亮度和瞬时功率大,常用作 摄影光源,激光器的泵浦源,等.
பைடு நூலகம்
A1和A2的物理意义如 图所示： 它们分别表示WλSλ 和Wλ两曲线与横轴所 围城的面积，即匹配 参数 是光源与探测 器配合工作时产生的 光电信号与光源总通 量的比值。 实际选择时，应兼 顾二者的特性，使匹 配系数尽可能大些。
Wλ Sλ
Sλ A2
Wλ
WλSλ A1 λ
光谱匹配关系图
2)对光源发光强度，稳定性 及其它的要求
(1)对光源发光强度的要求 光源强度过低，系统获得的信号过小，以 致无法正常检测。光源强度过高，又会导致系 统工作的非线性。有时可能损坏系统，待测物 或光电探测器等，同时也导致不必要的能源消 耗。因此系统设计时，必须对探测器所需获得 的最大，最小光通量进行正常估计，按估计选 择光源。
(2)对光源稳定性的要求 包括对光源波长稳定性及功率稳定性的要 求，可采用的方法有：温控或功率控制电路。 (3)对光源其它方面的要求 如：灯丝的结构和形状，发光面积的大小 和构成，灯泡玻壳的形状和均匀性，光源发光 率及空间分布等
(2)典型的光谱功率分布情况：
3）光强空间分布
对于各向异性光源，其
发光强度在空间各方向 上是不同的。 若在空间某一截面上自 原点向各径向取矢量， 矢量的长度与该方向的 发光强度成正比。 连接各矢量的端点，即 得光源在该截面上的发 光强度曲线，即配光曲 线。
光源原理1-2
K代表黑色。因为在实际应用中， 青色、品红色和黄色很难叠加形成 真正的黑色，最多不过是褐色而已。 因此才引入了K——黑色。黑色的 作用是强化暗调，加深暗部色彩。
相减混色规律
青色＝白色－红色 品红＝白色－绿色 黄色＝白色－蓝色
相减混色规律 黄色＋品红＝白色－蓝色－绿色＝红色 黄色＋青色＝白色－蓝色－红色＝绿色 品红＋青色＝白色－绿色－红色＝蓝色 黄色＋青色＋品红＝白色－蓝色－红色
假定参加混色各色光亮度分别为L1、L2、…Ln，则 混合色光的光亮度L为：
L L1 L2 ... Ln
格拉斯曼颜色混合定律，适用于色光相加混色，不 适用于减混色。
如何获得我们想要的 各种色光呢？
四、颜色匹配
颜色匹配——通过改变参加混色的各颜色的量，使混合色 与指定颜色达到视觉上相同的过程。
色光三原色：红（red）、绿（green）、蓝（blue）
RGB 模式
1931年，国际照明委员会 （CIE）规定R～ 700nm； G～546.1nm； B～ 435.8nm 为红、绿、蓝基色光。当红、 绿、蓝三束光比例合适时，就 可以合成自然界中常见的大多 数彩色。
不是单色光
三原色选700nm/546.1nm/435.8nm单 色光是因为700nm是可见光谱的红色末 端，546.1nm和435.8nm为明显的汞谱 线，三者都能比较精确地产生出来。
－ 绿色＝黑色
白光穿过透明的彩色薄膜
白光
白光
？光பைடு நூலகம்
以光为笔。。。
如何定量衡量光 源的色表？
光源的色温
色温（CT——Color Temperature） 当某一光源所发出光的颜色与某一温度下 的黑体的发光颜色相同时，称此时黑体的 温度为该光源的颜色温度，简称色温Tc。
五年级上册科学书第一单元
五年级上册科学书第一单元
第1课有关光的思考
1.光源：自身能发光的物体。
如：太阳、萤火虫、打开的电灯、点燃的蜡烛......
2.判断一个物体是否是光源：
①正在发光；②自身发光，而不是反射其他物体的光。
第2课光是怎样传播的
1. 光沿直线传播：光在同一种均匀介质中沿直线传播，遇到障碍物或小孔时会产生影子或日食、月食等现象。
2. 光速：光在不同的介质中传播速度不同，但在真空中传播速度最快，约为每秒30万千米。
第3课光的反射
1. 光的反射：光在两种介质的界面上传播方向发生改变的现象。
2. 光的反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，入射光线和反射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
3. 镜面反射和漫反射：镜面反射是指反射光有确定方向的反射；漫反射是指反射光向四面八方传播的反射。
第4课光的色散
1. 光的色散：白光通过棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象。
2. 复色光：由两种或两种以上的色光混合而成的光。
3. 单色光：不能再分解的色光。
4. 光的混合：不同颜色的光混合可以得到新的色光。