光学基础知识普及
光学基础知识普及
要想了解眼睛的屈光原理就要先学习光学的基础知识，光是宇宙间极其重要的物质之一，人类和一切生物都生活在光的世界里。若是没有光的照射，生物的一切活动，包括人类、动物在内的生命活动就会停止，人类和自然界中光的关系是十分密切地。而眼睛视觉的物理基础就是光。事实上正是由于光的刺激，动物机体在不断进化的过程中，才逐步演化为感觉光的器官——眼睛。所以，光是产生视觉的基础。
一、什么是光
目前学术界有好几种解释：
1、微粒学说：牛顿认为光是发光体发射出来的一连串的微粒。
2、波动学说：惠更斯认为发光体发出的光，是以波动的方式向四面八方传播的。
3、光量子学说：普朗克又发现光是由一种能量团— —光子组成团光子与其它微粒不同，它只能以光速运动的形式存在而不能静止。
4、光的电磁波理论：目前最有说服力的是麦克斯韦认为光是电磁波的一种，电磁波的传播不需要介质。一般来说，光是直线进行的，在不同密度的透明物质中行进时，因所受阻力不同，则行进的速度也不相同。
根据目前已有的研究成果来看，光是电磁波的一种。光在发射、吸收和传播过程中以粒子——光子的形式出现。既具有微粒性，又具有波动性。可以解释光的直线传播，光的反射、折射和光的干涉、衍射等现象。
光是由光源发出的一种电磁波，这部分电磁波的波长特别短，约在红光的0.77μm 到紫光的0.39μm 之间。波长在0.77μm 以上到1000μm 左右的电磁波称红外线。在0.39μm 以下到0.04μm 左右称紫外线。红外线、紫外线不能引起视觉，但可以用光学仪器或摄影来看见发射这种光线的物体。光也包括红外线和紫外线。能引起视觉的那部分电磁波叫可见光。也就是说，由于到达地面的太阳光谱的能量峰值在556nm ，地球上生物长期适应而产生视觉的波长范围在556nm 附近。正常人眼的视觉范围大致在380-780nm 之间，在这个范围中的电磁辐射称为可见光。
我们在生活中所以对可见光有不同颜色的感觉，是由于可见光的波长不同而引起的。我们通常看到的白光是由若干种色光混合而成的，一个物体如果能完全吸收照射它的光，这个物体就呈现黑色。
当白光进入三棱镜时，由于各种不同的光折向不同而发生色散变成光谱，这就是棱镜分光。我们眼睛的色散也是这类现象。
二、光源
凡是本身能够自行发光的物体，统称为光源。从光源产生的原因分为天然光源，如太阳和其它恒星；人造光源如白炽灯、日光灯、氙灯等。
从物体本身的温度高低又可分为热光源，如太阳、金属、煤炭。冷光源如某些化学发光、荧光，某些生物的发光现象其本身的温度并不高。任何光源都是有一定的形状和大小的，对照射的物体距离较远时，可称为点光源。
还有一种现象就是物体本身不发光，只有被光照射后才反向发出光来而引起我们的视觉。例如月亮、其他行星及由于光的照射才能看见的各种物体等。
三、光速
光的传播速度取决它的频率和波长，因为每种电磁波都有一定的频率和波长，因可见光波长很短，作为度量单位，1A=10-8cm，通常以nm 表示。
光的传播速度很快，在真空中光速为300000km/s，在水中的速度为225000km/s，在玻璃中为200000km/s，在光密媒介中传播慢，在光疏媒质中传播快，光线在不同媒质中传播时，也因波长的不同而速度不一致。各种不同波长的光在真空中光速相等，但在某媒质中的传播速度不同，因此，各种波长的光在某媒质中有各自不同的折射率。