《光现象》学习中易混淆的几个概念

一、眼睛与光源

光源是指能够自行发光的物体，如太阳、萤火虫、蜡烛等。但人眼不能发光，不是光源。它只能让物体射来的达到一定强度的光，经其晶状体和玻璃体折射后，在视网膜上形成物体的像，该像刺激感光细胞使之产生神经冲动并传入大脑皮层的视觉中枢，形成人的视觉。所以我们在白天或夜晚有光的地方能看见许多物体，而在漆黑的夜晚却什么也看不见。

二、光年、光线与法线

光年不是年，并非是一个时间单位。它是指光在真空中一年内传播的距离，所以它是一个长度单位，常用在天文学中。由于光在真空中传播的速度为：c=3．0×10⁸m/s，所以1光年=9．46×10¹⁵m。

光线是人们为形象地表示光的传播情况而引进的一个物理学概念，常用一根带箭头的直线来表示。但不能就此认定光源发出的光就是由一根根的线条组成的，光实际上是一种电磁波.

法线也是为了研究问题而假想的一条直线，它是决定入射角、反射角、折射角间关系的一条辅助线，实际上是不存在的。故在作光路图时，法线要画成虚线。

三、入射角、反射角和折射角

几何光学中的这三类角都是指某种光线与法线的夹角，不能误看成是与反射面的夹角。所以，当入射光线垂直射向反射面时，入射光线、反射光线、折射光线都与法线重合，入射角、反射角、折射角都是0°而不是90°。

四、镜面反射和漫反射

反射分镜面反射和漫反射两种情况。当平行光射到光滑的反射面时，反射光线会沿同一方向平行射出，这就是镜面反射，比如黑板反光。而发生漫反射时，因其反射面是凹凸不平的，所以当平行光射到这种粗糙表面时，其反射光线会朝向各个方向射出，看似很乱，但是每条光线仍然要遵循光的反射定律，所以漫反射不是“乱反射”。

五、像与影

像是物体射出的光在传播过程中，经过界面直射、反射或折射后会聚成的与原物的形状、颜色相似的图形。如小孔成像是由于光的直线传播形成的，平面镜成像是由于光的反射形成的，透镜成像是由光的折射造成的。像有虚、实之分。

影子的形成则是由于光在沿直线传播过程中遇到了不透明的物体（挡住了光线），而在该物体后面形成的阴暗区域，它反映的是物体的边缘轮廓而不是物体的具体形状。它不但没有色彩，也不能判断物体的相关性质、特征等。

而我们在日常生活中所提到的“水中的倒影”、“电影”中的“影”，实际上是物体的像，并非影。

六、实像与虚像

实像是由实际光线（直射光线、折射光线）会聚而成的，既能用光屏承接，也可用眼睛看到。因直射光线、折射光线相对于入射光线发生了上下变化，故实像都是倒立的。如小孔成像、投影仪和照相机成的像。而虚像是由实际光线（反射光线、折射光线）的反向延长线会聚形成的，成虚像的位置并不存在实际光线，因此虚像不能用光屏承接，而只能用眼睛观察。虚像都是正立的，并且像与物的左右相反。如用放大镜看到的物体的像、平面镜和球面镜里所成的像。

七、会聚与发散

凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，这里的“会聚”、“发散”具有相对意义。凸透镜对光线的会聚作用体现在除穿过光心光线传播方向不变外，其它光线经透镜后，相对于入射光线都有向主光轴靠拢的趋势，但并非一定要聚成一点才算会聚。如通过凸透镜焦点的发散光线经其折射后变成平行光，虽未聚成一点，但相对入射光线已经聚拢了许多。同样，凹透镜的发散作用是指折射光线相对于入射光线要发散一些，也不能机械的理解为“一定要使光线发散”。如指向凹透镜另侧焦点的光线经凹透镜折射后变为平行光，并非是发散光。

八、正立与倒立

像的正、倒都是相对物体说的，不是相对观察者而言。以物体的状态为标准，若像的状态与物体的状态一致，则说像是正立的（如人在穿衣镜里所成的像）；若颠倒，则说像是倒立的（如景物在照相机里所成的像）。另外，实像相对于物体，不但上下是倒立的，而且左右互置。

九、“缩小的像”与“像变小”

这二者的意思是不一样的。“缩小的像”是像与物之间的比较，是指物体所成的像的大小相对于原物而言，像比物体变小了；而“像变小”是指物体后一次成的像相对于前一次成的像而言变小了，这是像与像之间的比较。同样，“放大的像”与“像变大”的意思也是不同的。

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