光的传播需要介质。
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)。
光是直线传播(均匀介质中)的,但当光遇到另一介质(均匀介质)时方向会发生改变,改变后依然缘直线传播。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。
光的传播规律
光在同种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、日食和月食还有影子的形成都证明了这一事实。
撇开光的波动本性,以光的直线传播为基础,研究光在介质中的传播及物体成像规律的学科,称为几何光学。在几何光学中,以一条有箭头的几何线代表光的传播方向,叫做光线。
几何光学把物体看作无数物点的组合(在近似情况下,也可用物点表示物体),由物点发出的光束,看作是无数几何光线的集合,光线的方向代表光能的传递方向。这些概念显然与光的波动本性相违背,但是如果我们所讨论的研究对象的尺寸远远大于光的波长,而它的细微结构也不必十分严密考虑的情况下,由几何光学得出的结论还是很好的近似。
几何光学中光的传播规律有三:
(1)光的直线传播规律已如上述。大地测量也是以此为依据的。
(2)光的独立传播规律两束光在传播过程中相遇时互不干扰,仍按各自途径继续传播,当两束光会聚同一点时,在该点上的光能量是简单相加。
(3)光的反射和折射定律。光传播途中遇到两种不同介质的分界面时,一部分反射,一部分折射。反射光线遵循反射定律,折射光线遵循折射定律。
参考资料:百度百科-光的传播