光基础及分类
光的基本知识
光的基本知识 光的特性1.光的定义光是一种自然现象，当一束光投射到物体上时，光会发生反射、折射、干涉以及衍射等现象。
人们之所以能够看到客观世界中斑驳陆离、瞬息万变的景象，是因为眼睛能够接收物体发射、反射或散射的光。
就光的本质而言是一种电磁波，覆盖着电磁频谱相当宽（从X 射线到远红外）的范围，人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部他。
电磁波刺激人的眼睛，经过视觉神经传达到人的大脑，使人可以看到物体的形状和颜色，这段波长的电磁波称为可见光，可见光的波长不同，人眼感觉到的颜色也不同。
可见光的波长范围在360～830nm 之间，仅是电磁辐射光谱非常小的一部分。
波长的范围不同决定了各种不同波长光的性质。
780～380nm 的光依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光，两种颜色之间没有明显的分界。
将全部可见光波混合在一起就形成日光，即白色光。
波长大于780nm 的电磁波是红外线、微波和无线电波等。
波长小于380nm 的电磁波是紫外线、X 射线和宇宙射线等。
光以约s m /X1038速度在空间传播。
由图2-1可看出大部分电磁波都是肉眼看不见的。
当光通过某种物质时如水或空气，其传播速度就会减慢。
光在真空中的传播速度和在媒质中的传播速度比值称为该媒质的折射率，在折射率不同的两种媒质的界面上。
入射光线产生折射与发射现象。
另外光在传播过程中还会产生散射，漫反射、漫透射现象。
人们通常所说的光是指：“可见光”，它是由光源发出的辐射能中的一部分，并能产生视觉效应。
从量子物理的观点，光具有二重性：粒子性和波动性。
单个光子呈粒子性，密集光子的集合衍射便呈现出波动性。
所以，光是一种电磁辐射能，即电磁波，光线的方向也就是波的传播方向。
太阳光和光源在发出可见光的同时，都会有紫外的红外辐射。
只是人的眼睛视觉反应不出来而已。
在太阳光谱中，波长大于1400nm的光波被大气层中的水蒸气和二氧化碳强烈吸收，波长小于290nm的光波被大气层中的臭氧所吸收。
2摄影用光基础知识
中央光 位于被摄者前方中央位置0°左右。
偏中光 （顺侧光）位于被摄者前侧20°—25°。
交叉光（三角光） 位于被摄者顺侧光不侧光之 间、水平位置之上45°左右。
侧光 （阴阳光） 位于被摄者正侧 面稍前，大约70° 左右的位置。
90°侧光
侧后光 位于被摄者侧后大约115°左右的位置。
轮廓光 位于被摄者侧后大约135°左右的位置。
三、光的类别 1主光 ：对主体起主要塑形作用的光线，主 要用于表现形态、轮廓等。在整个照场中只 有一个主光。 2、辅助光：顾名思义是辅助主光的一种布光 方式，一般是以调节暗部细节以及高光部到 暗部的光比变化。一般选用软光源。
3背景光：照亮背景, 突出主体,产生立体感。 根椐要求打(高调、中间调)低调为要背景光最 好在肩部不头部之间析出渐变光。 4轮廓光：从侧逆或逆的位置照射,沿被摄体 边缘形成的高亮光条。 5顶光：位于被摄体上方的光线。 6、羽化光：利用柔光箱的边沿漫射光线来照 明。
二、光的特性 1、光向： 光源的角度以及方向
2、光质 ： 光线的软硬质感 光质按照质感分为 硬光、软光。
硬光：受光面不背光 面光比强烈，明暗交 接线明显，投影明显。
硬光比较适合表现质 感粗犷以及硬朗感觉。 没有遮挡的的日光、 以及闪光、其他没有 约束的灯具都属硬光。
软光：光线经过阻挡、 反射、折射、透射等等 方式照射到物体表面， 光质比较柔和，明暗反 差较小。
顶光灯位 位于水平位置之上约90°左右。
七： 熟悉光位标示 以及光位图
作业：学习手绘光位图标
7、逆光：不拍摄角度处于逆向的布光方式。 8、底光：减弱人物眼袋、笑沟、鼻影、脖子下阴影 及提亮裙摆的灯光。 9、修饰光：利用小范围的光源照亮人的部分身体或 者服装等等的用光方式。
光的基础知识
一、光的基础知识⒈可见光的光谱特性（1）可见光的定义光是一种具有能量的物质，是一种频率很高的电磁波，它以电磁辐射的方式将其能量向外传播。
对整个电磁波而言，包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、宇宙射线等。
其频率范围大约在10 5 -10 25 （波长为3×10 3 --3×10 -17 m）。
波长在380—780mm 范围内的电磁波，人眼可以直接看到，所以称为可见光。
对整个电磁波而言，可见光所占的频带（也称波谱）是很窄的，如图1-24所示。
图1-24电磁波波谱及可见光光谱（2）可见光的光谱特性①光谱由光学原理知，当光（波）从一种媒质进入另一种媒质时，2 传播的方向将发生变化。
这种现象叫做光的折射。
而光折射的角度与其波长有关，即波长越短折射角度越大。
若将一束白光（太阳光）投射到一块玻璃三棱镜上，就会分解出红橙黄绿青蓝紫七种彩色光。
把这七种彩色光所排成的光带叫光谱，如图1-25 所示。
图1-25 太阳光的棱镜分解出现上述现象的原因就是不同波长的光通过同一媒质时，其折射率不同所致。
即换句话说，不同波长的光表现为不同颜色。
②单色光：只含单一波长的光称为单色光，也叫谱色光。
③复合光：包含两种或两种以上单色光混合的光称为复合光，也叫非谱色光。
综上所述，白光可分解为不同波长的单色光，反过来单色光也可以复合给人以白色光的感觉。
2．光源与色温（1）光源①光源的定义：通常把自身能够发光的物体叫做发光体。
在物理学中叫光源。
3 ②光源分类A．天然光源如太阳、恒星等。
B．人造光源如白炽灯、钨丝灯、日光灯等（2）光源的色温①绝对黑体：是指既不反射，也不透射，而完全吸收入射光的理想物体叫绝对黑体。
绝对黑体不仅能全部吸收外来的入射光，而且在黑体温度升高后能以电磁波的形式向外辐射能量，这种现象称为黑体辐射。
它较之在相同温度下的任何其它物体的辐射能力都强，故大功率的散热片上都涂上黑色，以利散热。
②绝对黑体的辐射功率分布绝对黑体随着温度的升高，辐射功率显著增加，并向波长变短的方向移动。
光学基础知识详细版
光学基础知识详细版一、光的本质光是一种电磁波，是自然界中的一种能量传递形式。
光的本质可以通过波动理论和粒子理论来解释。
波动理论认为光是一种波动现象，具有波长、频率、振幅等特性；粒子理论则认为光是由光子组成的，光子是光的能量载体。
二、光的传播光在真空中的传播速度是恒定的，约为299,792,458米/秒。
光在不同介质中的传播速度不同，这是由于介质的折射率不同所致。
当光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，即光线方向发生改变。
三、光的反射和折射光的反射是指光线在遇到界面时，按照一定规律返回原介质的现象。
光的折射是指光线在通过两种不同介质的界面时，传播方向发生改变的现象。
光的反射和折射遵循斯涅尔定律，即入射角和折射角满足一定的关系。
四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束相干光波相遇时，由于光波的叠加，形成新的光强分布的现象。
光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，发生弯曲并绕过障碍物传播的现象。
五、光的偏振光的偏振是指光波的振动方向具有一定的规律性。
自然光是由无数个振动方向不同的光波组成的，因此不具有偏振性。
当光波通过某些特殊材料或经过反射、折射等过程后，可以形成具有一定偏振性的光波。
六、光的吸收和发射光的吸收是指光波在传播过程中，能量被物质吸收的现象。
光的发射是指物质在吸收光能后，以光波的形式释放能量的现象。
光的吸收和发射遵循一定的规律，如光的吸收强度与光的频率有关，光的发射强度与物质的性质有关。
七、光的成像光的成像是指利用光学系统（如透镜、反射镜等）使物体发出的光波或反射的光波在另一位置形成实像或虚像的过程。
光的成像原理是光的折射和反射现象，通过光学系统可以实现对物体形状、大小、位置的观察和研究。
八、光的测量光的测量是光学研究中的重要内容，主要包括光强、光强分布、波长、频率、相位等参数的测量。
光的测量方法有直接测量和间接测量两种，直接测量是通过光学仪器直接测量光波参数，间接测量是通过测量光波与物质相互作用的结果来推算光波参数。
照明基础必学知识点
照明基础必学知识点1. 光的本质：光是一种电磁辐射，具有波粒二象性，在空气中的速度约为每秒30万公里。
2. 白光与彩色光：白光是由各种波长的光混合形成的，而彩色光是指特定波长范围内的光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等。
3. 光的三基色：在彩色光中，红、绿、蓝被称为光的三基色，它们可以组合形成各种其他颜色。
4. 光的反射：光遇到物体时，部分光线会被物体表面反射回来，我们通过反射的光线才能看到物体。
5. 光的折射：光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象。
光线在折射时会改变传播方向，并且光在不同介质中的传播速度也会改变。
6. 光的传播方式：光可以直线传播，也可以经过反射、折射等方式传播。
7. 光的衍射：当光经过一个小孔或物体边缘时，会出现衍射现象，即光的弯曲和扩散。
8. 光的干涉：当两束或多束光线重叠在一起时，会出现干涉现象，干涉可以产生明暗条纹。
9. 光的色散：当白光通过一种介质时，不同波长的光会因为折射率的不同而发生偏折，从而产生彩虹色的现象。
10. 光的强度和亮度：光的强度指的是光的辐射能力，亮度指的是人眼感知到的光的明暗程度。
11. 光源的分类：光源可以分为自然光源和人工光源。
常见的自然光源有太阳和火焰，常见的人工光源有灯泡、荧光灯、LED等。
12. 光的色温：光源的色温是指光源发出的光线的颜色，常用单位为开尔文（K），冷色调的光源色温较高，暖色调的光源色温较低。
13. 光的强度衡量：光的强度可以通过光通量和光照度来衡量，光通量单位为流明（lm），光照度单位为勒克斯（lx）。
14. 光的色彩表示：光的色彩可以通过RGB（红绿蓝）或CMYK（青、品红、黄、黑）等颜色空间来表示。
15. 光的效果：光的效果常常可以利用透镜、反射器等光学元件来实现，如聚光、扩散、聚束等。
这些基础知识点是照明领域中常见且重要的内容，在学习和理解照明原理和应用时，对于工程设计、灯具选择、照明效果评估等方面都具有指导作用。
光源基础知识及大类介绍
光源基础知识及大类介绍光源是指能够产生光的物体或装置，是光学领域中重要的研究对象。
光源可以分为自然光源和人工光源两大类。
一、自然光源月亮是反射太阳光的天体，它产生的光主要是散射光和反射光，由于月亮表面的物质不均匀，所以月亮光的能量分布并不均匀。
星辰是宇宙中的自然光源，其中最亮的是恒星。
恒星是由氢气聚集形成的，通过核融合反应释放出能量，产生光和热。
恒星的光谱包含了各种波长的光线，可以通过光谱分析来研究星体的物质组成和温度等信息。
二、人工光源人工光源是人类为特定目的产生的光。
人工光源广泛应用于生产、生活和科学研究等领域。
根据光源的产生原理和特点，人工光源可以分为以下几类：1.发光二极管(LED)：LED是一种半导体器件，通过电流激发发射光的现象而产生光。
LED光源具有高亮度、低功耗、长寿命等优点，被广泛应用于照明、显示屏、信号灯等领域。
2.白炽灯：白炽灯是由灯丝加热发光的，其原理是电热效应。
白炽灯的发光效率低，大部分电能转化为热能，只有少部分转化为可见光。
由于白炽灯使用的材料易熔化，所以寿命较短。
3.荧光灯：荧光灯利用气体放电和荧光物质发光的原理来产生光。
荧光灯的发光效率比白炽灯高，寿命较长，但启动时需要较高的电压。
4.气体放电灯：气体放电灯包括氮化物激光器、氖灯、氙灯等。
气体放电灯的光源是由气体放电激发而产生的，具有高亮度、长寿命等特点。
5.激光：激光光源是通过激光器产生的，其原理是受激辐射。
激光具有单一波长、方向性好、能量密度高等特点，被广泛应用于医疗、通讯、材料加工等领域。
除了以上介绍的典型人工光源，还有许多其他的人工光源，如投影仪灯泡、车灯、草坪灯等。
这些光源的产生原理、特点和应用领域各有不同。
总结起来，光源是产生光的物体或装置，可分为自然光源和人工光源两大类。
自然光源主要包括太阳、月亮和星辰，而人工光源则广泛应用于生产、生活和科学研究等领域。
不同类型的人工光源具有不同的发光原理、特点和应用领域，但它们共同的目的是为人类提供光的能量和信息。
物理光的基础知识
物理光的基础知识
物理光的基础知识
1、光源：能够发光的物体叫光源
2、光在均匀介质中是沿直线传播的'
大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折
3、光速
光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快，
光在真空中的传播速度：C=3×10的8次方m/s，在空气中的速度接近于这个速度，水中的速度为3/4C，玻璃中为2/3C
4、光直线传播的应用
可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等
5、光线
光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的，实际并不存在) 【物理光的基础知识】。
第一讲 光的初步知识
第一讲：光的初步知识知识点一、光源能发光的物体叫做光源。
光源可分为：1、冷光源(水母、节能灯），热光源（火把、太阳）；2、天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把）;二、光速1、真空中光速是宇宙中最快的速度；2、在计算中，真空或空气中光速c=3×108m/s;3、光在水中的速度约为c，光在玻璃中的速度约为c；三、光年光年是光在一年中传播的距离，光年是长度单位；1光年≈9.46×1015m；四、光线五、光的直线传播及应用1、光在同种均匀介质中沿直线传播；2、光的直线传播的应用：（1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳的像）（2）取直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；（3）限制视线：坐井观天（要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图）；一叶障目；（4）影的形成：影子；日食、月食（要求知道日食时月球在中间；月食时地球在中间）六、像与影的区别七、光的反射1、当光射到物体表面时，有一部分光会被物体反射回来，这种现象叫做光的反射。
2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
3、反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。
（1）、法线：通过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；（2）入射角：入射光线与法线的夹角；反射角：法射光线与法线间的夹角。
（入射光线与镜面成θ角，入射角为90°－θ，反射角为90°－θ）（3）入射角与反射角之间存在因果关系，反射角总是随入射角的变化而变化而变化，因而只能说反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角。
（镜面旋转θ，反射光旋转2θ）（4）垂直入射时，入射角、反射角等于多少？答：垂直入射时，入射角为0度，反射角亦等于0度。
4、反射现象中，光路是可逆的（互看双眼）5、利用光的反射定律画一般的光路图（要求会作）：（1）、确定入（反）射点：入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射（反射）点（2）、根据法线和反射面垂直，作出法线。
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2.原子吸收光谱分析法
利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液中离 子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸收而进行的 定量分析方法。
3.原子荧光分析法
气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低 能态跃迁到高能态，在10-8s后跃回基态或低能态时，发射出 与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源成90度的方向 上，测定荧光强度进行定量分析的方法。
原子受高能辐射，其内层电子发生能级跃迁，发射出特征 X射线（ X射线荧光），测定其强度可进行定量分析。
7. 化学发光分析法
利用化学反应提供能量，使待测分子被激发，返回基态 时发出一定波长的光，依据其强度与待测物浓度之间的线性 关系进行定量分析的方法。
8. 紫外吸收光谱分析法
利用溶液中分子吸收紫外和可见光产生跃迁所记录的吸 收光谱图，可进行化合物结构分析，根据最大吸收波长强度 变化可进行定量分析。
第二章 光分析法导论
an introduction to optical analysis
第一节 光分析基础
fundamental of optical analysis
一、光分析及其特点
optical analysis and its feature
二、电磁辐射的基本性质
properties of electromagnetic radiation
type of optical analysis
光谱法——基于物质与辐射能作用时，分子发生能级跃迁 而产生的发射、吸收或散射的波长或强度进行分析的方法；
原子光谱、分子光谱、非光谱法 原子光谱（线性光谱）：最常见的三种 基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱（AAS）； 原子发射光谱（AES）、原子荧光光谱（AFS）； 基于原子内层电子跃迁的 X射线荧光光谱（XFS）； 基于原子核与射线作用的穆斯堡谱；
发
吸荧
线 荧
射 收光 光
原子光谱法
吸收光谱法
原紫红核 子外外磁 吸可可共 收见见振
光谱分析法
紫红分分核化 外外子子磁学 可可荧磷共发 见见光光振光
分子光谱法
发射光谱法
原原分分 X 化
子子子子 射 学
发
荧
荧
磷
线 荧
发
射光光光 光 光
四、各种光分析法简介
a brief introduction of optical analysis
4.分子荧光分析法
某些物质被紫外光照射激发后，在回到基态的过程中发 射出比原激发波长更长的荧光，通过测量荧光强度进行定量 分析的方法。
5. 分子磷光分析法
处于第一最低单重激发态分子以无辐射弛豫方式进入第 一三重激发态，再跃迁返回基态发出磷光。测定磷光强度进 行定量分析的方法。
6. X射线荧光分析法
光分析法：基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后 所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析 方法；
电磁辐射范围：射线～无线电波所有范围； 相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射、干 涉、衍射等； 光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方 面具有其他方法不可区代的地位；
三个基本过程：
光分析法 光谱分析法
折 射 法
圆 二 色 性 法
X 射 线 衍 射 法
干 涉 法
旋 光 法
原子光谱分析法 分子光谱分析法
原 子 吸 收 光 谱
原 子 发 射 光 谱
原 子 荧 光 光 谱
X 射 线 荧 光 光 谱
分分核 紫红子子磁 外外荧磷共 光光光光振 谱谱光光波 法法谱谱谱
法法法
原 原原 X
子 子子 射
在外磁场的作用下，电子的自旋磁矩与磁场相互作用而裂 分为磁量子数不同的磁能级，吸收微波辐射后产生能级跃迁 ，根据吸收光谱可进行结构分析 。
12.旋光法
溶液的旋光性与分子的非对称结构有密切关系，可利用旋 光法研究某些天然产物及配合物的立体化学问题，旋光计测定 糖的含量。
（1）能源提供能量； （2）能量与被测物之间的相互作用； （3）产生信号。
基本特点：
（1）所有光分析法均包含三个基本过程； （2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）； （3）涉及大量光学元器件。
二、电磁辐射的基本性质
basic properties of electromagnetic radiation
9.红外吸收光谱分析法
利用分子中基团吸收红外光产生的振动-转动吸收光谱进 行定量和有机化合物结构分析的方法。
10.核磁共振波谱分析法
在外磁场的作用下，核自旋磁矩与磁场相互作用而裂分 为能量不同的核磁能级，吸收射频辐射后产生能级跃迁，根 据吸收光谱可进行有机化合物结构分析 。
11.顺磁共振波谱分析法
电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光速）传 播的能量；
c =λν =ν/σ E = hν = h c /λ c：光速；λ：波长；ν：频率；σ：波数 ； E ：能量； h：普朗克常数 电磁辐射具有波动性和微粒性；
辐射能的特性：
(1) 吸收 物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能 级跃迁到高能级；
分子光谱（带状光谱）：
基于分子中电子能级、振-转能级跃迁； 紫外光谱法（UV）； 红外光谱法（IR）； 分子荧光光谱法（MFS）； 分子磷光光谱法（MPS）； 核磁共振与顺磁共振波谱（N）；
非光谱法：
不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变传播方向 等物理性质；偏振法、干涉法、旋光法等；
非光谱分析法
三、光分析法的分类
classification of optical analysis
四、各种光分析法简介
a brief introduction of optical analysis
五、光分析的进展
development of optical analysis
一、光分析法及其特点
optical analysis and its characteristics
(2) 发射 将吸收的能量以光的形式释放出； (3) 散射 丁铎尔散射和分子散射； (4) 折射 折射是光在两种介质中的传播速度不同； (5) 反射 (6) 干涉 干涉现象； (7) 衍射 光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象； (8) 偏振 只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振 光。
三、光分析分类