你有没有想过生活中没有光会是什么样子?也许你在游览一些著名的洞穴时,导游把灯关掉了几分钟。我们很少经历过如此完全的黑暗!没有光,你什么也看不见。那么什么是光呢?光是一种被称为电磁辐射。这种形式的能量也用于x光机、微波炉和收音机。我们能看到的电磁辐射被称为可见光。
不同的光源产生不同种类的光。太阳产生光是因为它热,这种光被称为炽热.其他光源,如萤火虫或电视,并不热——它们发出的光被称为热光源发光.烟花通常有白炽灯和发光的混合物,这是由特殊的化学物质产生的。一种有趣的发光现象是trimboluminescence,某些物质破裂时发出的光。如果你把一个装满方糖的透明塑料袋带到一个非常黑暗的房间里,你可以看到trimboluminescent light。用擀面杖碾碎方糖,你会看到非常小的蓝光闪烁。
光是宇宙中已知速度最快的物质。它以每秒18.6万英里的速度运行,这意味着它从9300万英里外的太阳到达地球只需要8分钟!从月球反射到地球需要一秒钟。这种高速运动的光总是直线运动,直到它遇到另一种物质。观察这一点,用铝箔覆盖手电筒的末端。用铅笔在铝箔纸上戳一个洞,这样只有一小束光能穿过。在一个黑暗的房间里,你能“瞄准”这盏灯并照到你想照的任何东西吗?是的,因为光是直线运动的。试着把手电筒放在桌子上,前面拿一面镜子。光束会发生什么变化? It bounces off of the mirror and heads in a different direction. This is called反射。每当光线照射到一种新的物质时,其中一些就会被反射。在某些物质中,反射的量很小,因为该物质是透明的,也就是说你可以看穿它。大部分的光直接穿过这种物质,只有一小部分被反射。其他物质能让光透过,但你却不能透过它们看到东西。这些对象半透明的。不透明的物质是那些不让光通过的物质,因此光被表面反射。
反射只是我们用来控制光线的方法之一。另一个叫做折射。当光穿过一种物质(如空气)撞击另一种物质(如窗户上的玻璃)时,这个接合点被称为“an”接口。当光在这样的界面弯曲时,就发生了折射。这是因为当光进入第二种物质时,光速和波长会发生变化。例如,当光从空气移动到玻璃时,它的速度会降低25%。所有这些可能听起来很专业,但你已经多次看到了折射的作用。你有没有注意到,当你把腿吊在游泳池里的时候,你的腿看起来奇怪地弯曲?这是因为光线在射入水中时发生了折射。在家里,你可以用一个杯子装满水,然后在里面放一支铅笔。从玻璃上面看铅笔。它的外观有什么变化吗?试着从玻璃的侧面看它,然后从下面往上看水面。 The pencil looks different in the water because of refraction.
光可以传输通过透明对象,如窗口。
光可以反映从一个对象。
光线照射到光滑的表面,如镜子,然后反射回来。反射的光线总是以入射光线与材料表面夹角相等的角度从材料表面射入。在物理中,你会听到这个叫做反射定律.白光包含所有的颜色(彩虹或棱镜将它们分开,所以我们可以看到)。为什么绿色的墙在阳光下看起来是绿色的?绿色的墙只反射绿色的光;它吸收了所有其他颜色。为什么它在阴凉处看起来不一样?在黑暗中,它看起来几乎是黑色的,因为它几乎没有光反射。
光可以散射从一个对象。
当光线照射到粗糙的表面时,入射的光线会以各种角度反射,因为表面是不均匀的。这散射发生在我们每天遇到的许多物体上。纸的表面就是一个很好的例子。如果你在显微镜下观察它,你就能看出它有多粗糙。当光线照射到纸上时,波会向四面八方反射。
光可以吸收通过一个对象。
如果物体像一块黑色的天鹅绒,不透明,不光滑,颜色不亮。为什么在夏天黑色的车比白色的车更热?记住光就是能量。热是能量的另一种形式。白色的汽车能反射所有波长的光。黑色汽车吸收所有波长的光,吸收能量并将其转化为热量。
光可以折射通过一个对象。
一束光从一种透明介质(比如说空气)传到另一种透明介质(水)。当这种情况发生时,光的速度会改变,光线会弯曲,朝向或远离我们所说的法线,一条与物体表面垂直的假想直线。弯曲的程度,或折射角,取决于物质使光减速的程度。钻石如果不是比水更能减缓射入的光线,就不会如此耀眼。钻石的折射率比水的高,也就是说,那些闪闪发光、价格昂贵的光阱在更大程度上降低了光的速度。
通常,光的行为是这些行为的某种组合。看一张有打印的纸。你可以看到一些光线穿过它,白色区域反射光线,而黑色印刷品吸收光线。
要了解光线和颜色,请尝试无色色轮项目.
如果你对学习更多关于光的知识感兴趣,你可以使用我们的科学之光项目工具包.这个工具包有许多实践活动的说明和材料。