光的控制基本原理是什么?
光是模拟视觉并使物体可见的自然媒介。光也被称为可见电磁辐射,因为它能够引起视觉感觉,其波长范围为380纳米到780纳米。
光的特性
光的特性如下:
光是由发光物体产生的能量的一种形式。
它是电磁辐射,因此它可以穿过真空。
在光学均匀介质中,光沿直线传播。
当光照射到抛光表面(如镜子或金属表面)时,它会反弹回来。这种光的反弹被称为光的反射。
光可以穿透透明物体,但不能穿过不透明物体。
当光从一种透明介质传播到另一种透明介质时,光的传播速度会发生变化,这种现象被称为光的折射。
光的控制基本原理
根据上面讨论的光的特性,有以下四种控制光的方法:
反射
折射
漫射
吸收
反射
光照射到一个表面并返回到相同介质中的现象称为反射。反射光能量与入射光能量之比称为反射系数。
反射定律指出:“入射角等于反射角。”
利用反射定律,可以很容易地控制光的量。
反射主要分为两种类型:
规则反射或镜面反射
漫反射
规则反射
在规则反射的情况下,光束被反射而不发生散射。当光束照射到抛光表面(如镜子或高度抛光的金属表面等)时,就会发生规则反射。在这种情况下,反射光束仅沿固定方向移动。

漫反射
当光线照射到粗糙表面(如木材或墙壁等)时,就会发生漫反射。在漫反射中,反射光向各个方向散射,观察者看到的是被照亮的表面,而不是光源。
折射
当光线穿过两种不同密度的透明介质之间的边界时,其速度和方向会发生变化,这种现象称为折射。

折射定律,也称为斯涅耳定律,指出:
$$\mathrm{\mathit{n_{\mathrm{1}}}\:\mathrm{sin}\:\theta _{\mathrm{1}}\:=\:\mathit{n_{\mathrm{2}}}\:\mathrm{sin}\:\theta _{\mathrm{2}}}$$
其中:
'$\mathit{n_{\mathrm{1}}}$' 是介质 1 的折射率。
'$\mathit{n_{\mathrm{2}}}$' 是介质 2 的折射率。
'$\theta _{\mathrm{1}}$' 是介质 1 中光的角度。
'$\theta _{\mathrm{2}}$' 是介质 2 中光的角度。
通过改变入射角或折射角,可以控制照射到表面的光。
漫射
当光照射到粗糙表面并同时向多个方向反射或透射时,这种现象称为漫射。光的漫射也称为散射。
为了控制光,例如为了防止光源的眩光,可以在观察者和光源之间引入一个漫射玻璃屏幕。
用于光控制的漫射玻璃有两种类型:
乳白玻璃 - 乳白玻璃是由折射率与普通玻璃不同的材料制成的玻璃。磨砂玻璃是乳白玻璃的一个例子。
磨砂玻璃 - 磨砂玻璃是通过在普通玻璃上涂覆结晶物质而制成的。
吸收
吸收和储存光能而不被反射或透射的现象称为吸收。当光束照射到表面,并且光线中的能量转移到表面的材料时,就会发生光的吸收。
在光的吸收现象中,光能可以从一种形式转换成另一种形式。吸收光的表面可以防止光照射到表面上的反射或漫射。因此,通过利用光的吸收,可以控制表面上的光眩光。
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