49 .何谓光的传播定律 ?

　　光的传播包括以下几个定律

　　(1) 直线传播定律 光在均匀介质中是沿着直线传播的：光线在非均匀介质中传播时，会产生偏折，只有在均匀介质中才能直线传播。

　　(2) 光的独立传播定律 来自不同光源从小同方向射柬的光线相遇时，互相小影响，仍将向保持自己的特性和方向的传播。应注意，当由同一光源发出的两束光线，在传播过程中相交就可能会产生于涉现象。

　　(3) 光的反射定律 入射光线与反射光线分居法线两侧，与法线同处一个平面内，入射角等于反射角，即 I=I' 2-1

　　(4) 光的折射定律 入射光线与折射光线和法线同处在一个平面内，入射角的正弦与折射角正弦之比，等于第二介质的折射率 (n ' ) 与第一介质的折射率 (n) 之比。即 sinI ： sinI ' =n '/ n

　　(5) 光路的可逆原理 发光点发出的光线沿着一条路线传播，也可以沿原路从相反方向返回并通过发光点。

　　50 .什么叫可见光?

　　光也是电磁波，视觉神经能感受到的只有波长为 380~760nm 的电磁波，用肉眼可以看到该波段的电磁波，所以叫可见光。

　　51 .什么叫红外线?对眼有何伤害?

　　波长为 760-400000nm 之间的电磁波称为红外线，是一种能产生热辐射的电磁波。地球上自然界的红外线辐射源，主要呈太阳，红外线约占太阳光能的 60 %。根据红外线所产生的效应可分为三类：短波红外线 ( 波长 760-1400nm) ;中波红外线 ( 波 K 1400 ～ 3000nm) ;长波红外线 ( 波长 3000~400000nm) ，有时将中波和长波红外线统称为远红外线。红外线虽然看不见，但有热的感觉，人体若暴露于强大剂量红外线下，就会受到伤害，伤害是由于热的烧灼作用，特别是眼睛受到的伤害会更大，由于伤害使眼产生白内障和视网膜炎。眼睛受到红外线伤害后，一般会产生以下症状：最 初有弦光感觉，相继眼前出现黑影飘动、怕光、光幻觉、单色盲或双 色盲 ( 红、黄、蓝 ) ; 24h 后飘动的黑影收缩，形成一致密暗点，可持续几周或数月，甚至永存。由于视网膜水肿以及后来出现的退行 性变，所以常产生视物变形现象。

　　52 .什么是紫外线 ? 有何特性，对眼睛能造成什么样伤害 ?

　　光波在 380 — 10nm 的光线叫紫外线，紫外线根据波长分为 UV-C( 波长 <280nm) ， UV--B( 波长 320 — 280nm) 和 UV-A ( 波长 380~320mn) 三种。 Uv-C 叫短波紫外线，由太阳射向地球时，可被地球大气层的臭氧层所吸收： UV-B 和 UV-A 通过 大气层时，部分被吸收，部分射向地面。 Uv-B 能使皮肤呈赤斑，易引起角膜炎和皮肤癌; UV-A 能使皮肤晒黑，易患白内障。除 阳光直射地面可带来紫外线外，厚云层的阴天反射光.以及雪地、水向、马路，广场等反射的光线匕 u 会带来紫外线，当然人造光源，如水银川、投射灯、摄影灯、复印机、制版机和电子荧幕等均会产生紫外线。自然界紫外线对人造成的伤害，受气侯变化，太阳照射角度、时间、海拔高度、云层等均会影响紫外线的强度和光量。经草地射人人眼的紫外线为 3% ，砂地为 20% 一 30 %，水面为 3 %— 6% ，，雪地为 85 %— 95 % 紫外线对感觉神经不直接刺激，所以受到伤害后还不知道，最初止无症状，待 4 — 12h 后症状才逐渐出现一般产生的症状有：眼部发痒、流泪，畏光、结膜肿胀、暗适应不佳等。最后可能产生以下病变：白内障，视网膜炎、眼球黄斑变性 ( 即视力减弱 ) ，对角膜造成损伤的主要是短波紫外线，特别是 280nm 以下的紫外线对角膜的损伤址大 - 波长为 300-280nm 的紫外线可产生皮肤色素沉着，使皮肤产生局部红斑; 380 — 320nm 的紫外线主要被晶状体所吸收.使晶状体受到伤害。由于紫外线的作用可使眼睛产生以下疾病：电光性眼炎、日光性跟炎 ( 雪盲 ) 和紫外线白内障等。

　　紫外线还有—个特性，即对眼睛造成的损伤具有累积性，既一定强度紫外线间断照射累计时间，与一次连续照射时间相同时，所造成的伤害是完全相同的。

　　53 .什么是光的折射率 ?

　　折射率是表示在两种 ( 各向同性 ) 媒质中光速比值的物理量。光从第一媒质射入第二媒质时 ( 除垂直入射外 ) ，任一入射角的正弦和折射角正弦之比对于一定的两种媒质是一个常数。这个常数称为第二媒质对第一媒质的相对折射宰，并等于第一媒质中的光速与第二媒质中的光速之比。任一媒质对真空 ( 作为第一媒 ) 的折射率称为这种媒质的“绝对折射率”，简称“折射率”。同一种媒质，对不同波长的光，具有不同的折射率;对可见光在透明的媒质内，折射率随波长的减小而增大，即用红光测的折射率最小，用蓝光测的折射率最大，一般所说的某物体的折射率是指采用钠黄光 ( 波长为 589nm) 所测的数值，一般眼镜玻璃的折射为 1.5 — l.9 。

　　54. 什么叫色散?色散大小怎样表示?

　　所谓色散是指复色光分解为单色光而形成光谱的现象，就叫色散。色散可用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现色散大小用阿贝数 (Abbe) 来表示，阿贝数越大，色散程度越小;阿贝数越小，色散现象越利害，所以要求镜后的阿贝数大此为好。

　　55 .如何作物体通过凸透镜成像的光路图 ?

　　我们选取物体上特殊点的两个端点，利用通过光心和焦点的光线的性质作出它们成像的光路图，就可以确定物体像的性质、位置和大小以下讲物体处在不同位置时的成像光路图。 (1) 物体 AB 在凸透镜两倍焦距以外 ( 图 9) 从物体 AB 端点 A 引两条入射光线，一条平行于主轴，经透镜折射后通过焦点 F ';另一条通过光心，折射后传播方向不变，它们在透镜另一侧相交于 A '点，这一点就是物体 A 点的实像。同样通过 B 点也作两条入射线，一条平行光轴，另一条通过光心，这两条入射线经透镜折射后，在透镜另一侧相交于 B '点，则 B '点为 B 点的实像。在 AB 之间的各点，经透镜折射后也分别会落在 A ，月，之间，这些点均为 AB 之间各点的实像。由作图看到若物体在二倍焦距以外时，成像落在透镜另一侧的焦点之外，两倍焦距之内的地方，像是倒立缩小的实像。

　　图 9 物体在两倍焦距之外的成像

　　图 10 物体在两倍焦距处的成像

　　图 1l 物体在两倍焦距之间的成像

　　(2) 物体 AB ，放在凸透镜两倍焦点 2F 处 ( 图 10) 从物体两端点 A 和 B 两点，分别作一条通过光心的直线和平行于光轴的直线，这两条光线分别相交于 A '和 B '，则 A ' B '就是 AB 物体在透过透镜后所成的倒立实像，此像在透镜另一面两倍焦距处，此像大小与原物大小一样。

　　图 12 物体在焦点处的成像

　　(3) 物体 AB 在凸透镜焦点以外，两倍焦距之内 作图方法与上两种方法相同。从图上看到，当物体处在焦距与两倍焦距之间时，经过透镜后，所成的像在两倍焦距以外，像是倒立的放大实像 ( 图 11) 。

　　(4) 物体 AB 在凸透镜的焦点上 ( 图 12) 如上边相同方法通过 AB 物体两端点作两条光线，这两条光线互相平行不能相交，所以既不能成为实像，也形不成虚像。

　　(5) 物体 AB 放在透镜焦点之内 ( 图 13) 由物体 AB 两端点分别引平行于光轴的两条光线;再通过 AB 两端点及光心分别引一条光线;这两条通过光心和平行于光轴的光线在透镜另一侧不能相交，而延长线在透镜物体 AB 所在一侧相交，形成 A ' B '放大的正立虚像。

　　56 .如何作物体通过凹透镜成像的光路图?

　　通过物体 AB 两端点 A 和 B ，分别作平行于光轴的两入射线，经遣镜折射后，它的反向延长线与两端点通过光心的入射线分别相交于 A '和 B '，则与物体在同一侧形成的 A ' B '，就是光线经过凹透镜后形成的正立缩小虚像。可推断物体经过凹透镜后，不论物体在何处、在与物体同侧形成缩小的正立虚像。

　　57 .焦点、焦距的物理意义是什么 ?

　　平行光线经过薄凸透镜后会聚于一点，或平行光线经过薄凹透镜后发散光线的延长线在光线射入方向会聚于一点，这一光线 ( 或延长线 ) 的会聚点就叫焦点 (F) ，焦点到镜片的顶点距离叫该镜片的焦距 (f) 。

　　图 14 透镜的焦点和焦距

　　58 、何谓屈光度 ?

　　光线由一种物体射人到另一种光密度不同的物质时，其光线的传播方向产生偏折，这种现象称为屈光现象，表示这种屈光现象大小的单位是屈光度，常用“ D ”来表示。某透镜屈光度大小等于该透镜焦距的倒数，即 D=1/f ，其中焦距 f 单位为米，若焦距 f ' =lm 时，则 D=1 屈光度; f=2m 时， D=0.55 屈光度 ( 也常用 m-1 表示。凸透镜的屈光力以“ + ”号表示，凹透镜的屈光力以“—”表示。 1 屈光度或 1D 等于常说的 100 度。

　　图 15 凸透镜和凹透镜削面形状

　　59 .何谓球面透镜，有何特性 ?

　　所谓球而透镜就是透镜的两面均为球面的透镜，球面透镜可 分为两大类，中间厚，边薄的叫凸透镜，中间薄边厚的叫凹透镜;又可根据透镜两面形状不同分为双凸透镜、平凸透镜、凹凸透镜、双凹透镜、平凹透镜和凸凹透镜六种。

　　凸透镜和凹透镜分别具有以下特性(表 1) 。

　　表 l 凸透镜和凹透镜的特性

　　凸透镜中间厚边薄，凹透镜正相反，中间薄边厚;通过透镜看 l 倍焦距内的物体，凸透镜有放大作用，通过凹透镜看任何距离的物体有缩小作用;平行光线通过透镜时，凸透镜使光线会聚于一点，凹透镜使光线发散;手持透镜，通过透镜看物体，当透镜移动时，从透镜里看到物体也在移动，—般通过凸透镜看到物体移动方向与镜片移动方向相反，这叫逆动现象;通过凹透镜看到物体移动

　　方向与镜片移动方向相同，这叫顺动现象：通过以上分析很容易区分凸透镜片和凹透镜片。

　　60. 何谓柱镜 ? 有何特性?

　　球面透镜各个方向上的经线弯曲度一样，而柱面透镜各个方向卜的经线弯曲程度是不—样的，光线透过后不能形成焦点而只能形成一条焦线。柱镜有一条轴线，是透镜上屈光度最小的一条经线，屈光度最大的经线位置在与轴线呈垂直的经线上。柱镜又分凸柱镜和凹柱镜，或叫正柱镜和负柱镜，在经线的方向上它们分别具有前边所述凸透镜和凹透镜的特性。此外，还有剪动现象.即双手持镜片，转动镜片，通过镜片看某一条直线，发现镜片中看到的直线与外边直线相交，好像剪刀切了一下，这种现象称为剪动，是柱镜特有的一种性质，利用这一现象，可以区别透镜是否有散光。平行光线通过柱镜片可形成焦线 ( 正柱镜形成实焦线，负柱镜形成虚焦线 ) ，焦线与轴线相平行。在柱镜上各子午线屈光力不等，在轴向上最小。

　　61. 柱镜是如何表示的 ?

　　柱面透镜是用柱镜度数和轴位两部分组成来表示的。如：— 2.00DCX45 表示柱镜度数为 -2 . 00D ，其轴向为 45 ，即表示在 45 方向上是平光，无度数，在 135 方向上是 -2 . 00D 。即在散光轴向上屈光度最小，与散光轴向相互垂直的径线上屈光度最大。

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