光的传播和光束
1,、光的传播
1,.1、光的传播模式
惠更斯原理其实给出的是一张多体(无中心)的图样,波的传播方式和传统的机械运动完全不同。这种结构本身就有很多奇妙的特性。
光的传播实际上是介质的运动,电磁振荡在介质中传播,在形成子波后,一级一级周围传递,各向同性,每个子波的运动都是由周围各个子波共同影响的结果,对于传播圆面或球面内的每个点来说,向周围传播的速度都是C。而且每个点,光的传播方向都是由内向外。波的传播不是矢量,按照机械运动的方式来分析,计算就错了。
多体问题的解决方案才是波传播研究的最大瓶颈。但不能因为困难就无视其运动形式。
1.2、光的传播方向
光的传播方向也是个很值得探讨的问题,由内向外,各向同性,由于很多时候都是分析的切面,这种方向也可以说由纸面向纸外。这是一种不同于上下左右前后的方向。应当与通常所说的方向加以区分。当然,还有由外向内的方向,和弦理论所讲的卷曲的维(向内塌缩)类似。由内向外和由外向内应属于一种对称性。通常中国人所说的四面八方中的“八方”应当指的就是前后左右上下,向内,向外。由外向内和由内向外这样的对称性不妨称为乾坤对称性。我们的宇宙本身就存在这样的对称性,我们时常也在使用,如各种比例尺下的地图......
个人认为:我们的宇宙在微观,宏观两端无限延伸,无始无终。而生命只是生活在各个不同尺度下。生命的复杂性也和尺度的选择无关。如:我们的一天时间里,蚂蚁要比我们完成多得多的动作。生命能完成一个基本动作需要的最小时间间隔,或者能辨识的最小时间间隔,空间间隔应该是生命的一些重要参数。我们人类总是以我们自己能辨识的时间间隔,空间间隔为衡量世界的尺度。扯远了~
2、光束
2.1、点光源与真实光源
好像很多人分不清点光源和真实的光源的区别,从而把由多个点光源聚拢过的复合的光的特征当作了光的特征。
所有真实的光源都有体积,有表面积,有些呈规则,有些大致规则,有些不规则,都是由多个点光源共同组成。例如,有些光源表面为规则的平面,当这些点光源同时被激发,就形成了光束。这光束是有方向的,很多人
把这光束的方向当作了光传播的方向,而且把由多个点光源共同形成的特征当作光本身的特征。
单个的点光源信号只能产生光强的信息,也无法成像。复合的多个点光源产生的多个光强信号的对比才能形成各种信息,如光的频率,对应人的感知就是颜色;多个点光源位置的信息,被器官或成像仪器,经过小孔成像,在视网膜或底片呈某种排列,我们就得到物体形状的信息。成像原理是一门非常复杂的学问。
2.2、光并非直线传播
a、漆黑的夜里,打开聚光很好的手电筒,手电筒指向前方,可是在手电筒后方的我们一样能看到前方手电筒照亮的地方,如果光是直线传播,那么只有在光束的前方才会观察到光才对。由于分散开的光不能成像,只有光强的信息,所以我们总把这简单的事实忽略。这也正是把光束的运动当作光的传播带来的误解。
也可以在实验室中实验,暗室中,在透明的封闭的真空管中,发射激光,如果在激光发射方向之外的任何一个地方能看到亮光,就证明光并非直线传播。
b、物体发出的光通过器官(眼睛)在视网膜成像,大脑只能对像做出分析判断,而不可能和观测物发生直接的连接,更不可能影响观测物的状态。大脑总是根据像的位置,眼睛的位置来逆向判断出像的来源。因为光以有限的、极高的速度传播,所以这种判断通常是近似正确的,所谓很容易被当作是规律。
我们的大脑的这种逆向判断很容易用听觉来证实。例如:飞机从头顶飞过,如果速度足够快,我们顺着声音的方向抬头望去,很可能无法直接发现飞机。
所以,各种光束,物体发出的光也并非直线传播,光束直线运动是我们大脑工作方式产生的错觉。
综上所述,光并非直线传播。
1,、光的传播
1,.1、光的传播模式
惠更斯原理其实给出的是一张多体(无中心)的图样,波的传播方式和传统的机械运动完全不同。这种结构本身就有很多奇妙的特性。
光的传播实际上是介质的运动,电磁振荡在介质中传播,在形成子波后,一级一级周围传递,各向同性,每个子波的运动都是由周围各个子波共同影响的结果,对于传播圆面或球面内的每个点来说,向周围传播的速度都是C。而且每个点,光的传播方向都是由内向外。波的传播不是矢量,按照机械运动的方式来分析,计算就错了。
多体问题的解决方案才是波传播研究的最大瓶颈。但不能因为困难就无视其运动形式。
1.2、光的传播方向
光的传播方向也是个很值得探讨的问题,由内向外,各向同性,由于很多时候都是分析的切面,这种方向也可以说由纸面向纸外。这是一种不同于上下左右前后的方向。应当与通常所说的方向加以区分。当然,还有由外向内的方向,和弦理论所讲的卷曲的维(向内塌缩)类似。由内向外和由外向内应属于一种对称性。通常中国人所说的四面八方中的“八方”应当指的就是前后左右上下,向内,向外。由外向内和由内向外这样的对称性不妨称为乾坤对称性。我们的宇宙本身就存在这样的对称性,我们时常也在使用,如各种比例尺下的地图......
个人认为:我们的宇宙在微观,宏观两端无限延伸,无始无终。而生命只是生活在各个不同尺度下。生命的复杂性也和尺度的选择无关。如:我们的一天时间里,蚂蚁要比我们完成多得多的动作。生命能完成一个基本动作需要的最小时间间隔,或者能辨识的最小时间间隔,空间间隔应该是生命的一些重要参数。我们人类总是以我们自己能辨识的时间间隔,空间间隔为衡量世界的尺度。扯远了~
2、光束
2.1、点光源与真实光源
好像很多人分不清点光源和真实的光源的区别,从而把由多个点光源聚拢过的复合的光的特征当作了光的特征。
所有真实的光源都有体积,有表面积,有些呈规则,有些大致规则,有些不规则,都是由多个点光源共同组成。例如,有些光源表面为规则的平面,当这些点光源同时被激发,就形成了光束。这光束是有方向的,很多人
把这光束的方向当作了光传播的方向,而且把由多个点光源共同形成的特征当作光本身的特征。
单个的点光源信号只能产生光强的信息,也无法成像。复合的多个点光源产生的多个光强信号的对比才能形成各种信息,如光的频率,对应人的感知就是颜色;多个点光源位置的信息,被器官或成像仪器,经过小孔成像,在视网膜或底片呈某种排列,我们就得到物体形状的信息。成像原理是一门非常复杂的学问。
2.2、光并非直线传播
a、漆黑的夜里,打开聚光很好的手电筒,手电筒指向前方,可是在手电筒后方的我们一样能看到前方手电筒照亮的地方,如果光是直线传播,那么只有在光束的前方才会观察到光才对。由于分散开的光不能成像,只有光强的信息,所以我们总把这简单的事实忽略。这也正是把光束的运动当作光的传播带来的误解。
也可以在实验室中实验,暗室中,在透明的封闭的真空管中,发射激光,如果在激光发射方向之外的任何一个地方能看到亮光,就证明光并非直线传播。
b、物体发出的光通过器官(眼睛)在视网膜成像,大脑只能对像做出分析判断,而不可能和观测物发生直接的连接,更不可能影响观测物的状态。大脑总是根据像的位置,眼睛的位置来逆向判断出像的来源。因为光以有限的、极高的速度传播,所以这种判断通常是近似正确的,所谓很容易被当作是规律。
我们的大脑的这种逆向判断很容易用听觉来证实。例如:飞机从头顶飞过,如果速度足够快,我们顺着声音的方向抬头望去,很可能无法直接发现飞机。
所以,各种光束,物体发出的光也并非直线传播,光束直线运动是我们大脑工作方式产生的错觉。
综上所述,光并非直线传播。