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光传播需要介质吗高中物理|

光传播需要介质吗高中物理

光传播需要介质,宇宙空间是没有真空的,在宇宙空间存在有背景辐射,也就是低密度的电磁波。光传播就是高密度的电磁波向低密度电磁波传播,其中的低密度电磁波就是光传播的介质。

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光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播,而不能为光沿直线传播。光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。

用波动学解释光的传播:传播途中每一点都是一个次波点源,发射的是球面波,对光源面(一个有限半径的面积)发出的所有球面波积分,当光源面远大于波长时结果近似为等面积、同方向的柱体,即表现为直线传播,实际上也有发散(理想激光除外)。比如手电发出的光有很明显的发散。光的亮度越强大,离照明参照物越近,光的单色性越好,发散越不明显。当光源半径与波长可比拟时积分时的近似条件不成立,积分结果趋向球面波,即表现为衍射。

光的传播需要介质吗

光传播不需要介质。但是光传播中经过的“介质”会对光的传播产生影响。通过不透明物质时,大量光被吸收、反射,从而使得投射过的光强度很小,就“无法透过”了。

光是直线传播的,但当光遇到另一介质(均匀介质)时方向会发生改变,改变后依然沿直线传播。而在非均匀介质中,光一般是按曲线传播的。

以上光的传播路径都可以通过费马原理来确定。光是沿前后左右上下各个方向传播的,光的亮度越亮,越不明显看出,当光亮度较暗时,由发光体到照明参照物的光会扩大,距离越远,扩散的越大,由最初的形状扩散到消失为止,而当发光体离照明参照物零距离时,光的形状是发光体真正的形状大小,所以光传播的方向与光的亮度、光与照明参照物的距离有关。

传播途中每一点都是一个次波点源,发射的是球面波,对光源面发出的所有球面波积分,当光源面远大于波长时结果近似为等面积、同方向的柱体,即表现为直线传播,实际上也有发散。

电磁波的传播需要介质吗

电磁波的传播不需要介质。电磁波是以变化场的形式在空间中传播的,这样就说明了电磁波的传播不需要介质,只要存在变化的电场或磁场就可以了。

光是电磁波的一种,光的传播也不需要介质的。若为初学物理者,请千万注意:别把光与声波给搞混淆了,声音的传播需要介质!

粒子的角度看:电磁波也是光子,可以看作一个一个的量子能量包,光子本质上也是物质,物质的传播当然就不需要额外的物质。


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