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    什么是光波

    2016/12/13 13:48:49

    發(fā)射(可見)光的物體叫做(可見)光源。太陽是人類最重要的光源。可見光源有熱輻射高壓光源(如白熾燈)、氣體放電光源(如霓虹燈、熒光燈)等。光源有分自然光、人造光。有生命的一定是自然光,如水母、螢火蟲等,沒有生命的不一定是人造光,如恒星、太陽等。
    熱輻射光源是利用熱輻射來發(fā)光的。由熱輻射理論可知,溫度越高,發(fā)光效率也越高。白熾燈是愛迪生于1879年首先試制成功的。他選擇熔點高的碳做材料,制成碳絲,密封在抽成真空的玻璃管內(nèi),通以電流,碳絲就發(fā)熱發(fā)光。由于碳易揮發(fā),工作溫度不能超過2100K。后來,選用熔點稍低于碳,但不易揮發(fā)的鎢做材料,工作溫度可達2400K,從而提高了發(fā)光效率,F(xiàn)代熱輻射的新光源有碘鎢燈、溴鎢燈,發(fā)光效率還要高。
    氣體放電光源是利用電子在兩電極間加速運行時,與氣體原子碰撞,被撞的氣體原子受激,把吸收的電子動能又以輻射發(fā)光形式釋放出來,這叫做電致發(fā)光。不同氣體受激發(fā)光的頻率不同,利用這點可制成各種顏色的霓虹燈。
    有的氣體放電光源,玻璃管中充的氣體受激發(fā)射的是不可見光。如水銀蒸氣在電場中受激發(fā)射的就是紫外線。我們可在玻璃管內(nèi)壁上涂熒光粉,紫外線射到熒光粉上,再激發(fā)出可見光來,日光燈就是采用這一原理制成的。日光燈是電致發(fā)光和光致發(fā)光的綜合,它的發(fā)光效率比白熾燈好,但顯色性不好,F(xiàn)代新型的氣體放電照明光源有低壓鈉燈、高壓鈉燈等。
    光源按發(fā)光原理分,除熱輻射發(fā)光、電致發(fā)光、光致發(fā)光外,還有化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光等;瘜W(xué)發(fā)光是在化學(xué)反應(yīng)中以傳熱發(fā)光形式釋放其反應(yīng)能量時發(fā)射的光;生物發(fā)光是在生物體內(nèi)由于生命過程中的變化所產(chǎn)生的發(fā)光,如螢火蟲體內(nèi)的螢光素在螢光素酶作用下與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)而發(fā)光。
    另外,光波本身就是從原子、分子內(nèi)輻射出的高頻電磁波,因此光波可以通過加速帶電粒子產(chǎn)生。如同步輻射光、軔致輻射、切倫科夫輻射、自由電子激光等。經(jīng)典物理學(xué)將發(fā)光看做原子內(nèi)部帶電粒子(原子核與電子)因吸收外界能量而導(dǎo)致其電偶極矩發(fā)生周期性變化的結(jié)果。幾何光學(xué)、波動光學(xué)、非線性光學(xué)、同步輻射光等理論完全可以用經(jīng)典電動力學(xué)中電磁場理論的相關(guān)內(nèi)容來解釋。

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