光ひかり

  关于同名どうめい或ある類似るいじ名めい的てき其它條目じょうもく描述，請見「光ひかり (消しょう歧義)」。

可か见光谱只占有せんゆう宽广的てき电磁波は谱的てき一いち小しょう部分ぶぶん

可か見み光こう波長はちょう的てき激げき光こう

光ひかり通常つうじょう指ゆび的てき是ぜ人類じんるい眼睛がんせい可か以見到いた的てき電磁波でんじは（可か見み光こう），視み知覺ちかく就是對たい於可見み光こう的てき知覺ちかく。可か見み光こう只ただ是これ電磁波でんじは譜ふ上うえ的てき某ぼう一いち段だん頻しき譜ふ，一般いっぱん是ぜ定義ていぎ為ため波長はちょう介かい於400至いたり700纳米（nm）之の間あいだ的てき電磁波でんじは，即そく波長はちょう比ひ紫外線しがいせん長ちょう，比ひ紅べに外線がいせん短たん的てき電磁波でんじは。有ゆう些資料しりょう來らい源みなもと定義ていぎ的てき可か見み光こう的てき波長はちょう範圍はんい也有やゆう不同ふどう，較窄的てき有ゆう介かい於420至いたり680nm，較寬的てき有ゆう介かい於380至いたり800nm。在ざい電磁波でんじは中ちゅう，電場でんじょう與あずか磁場じば互相垂直すいちょく。

而有些非可か見み光也みつや可か以被稱しょう為ため光こう，如紫むらさき外がい光こう、紅べに外がい光こう、X光ひかり。

光ひかり是ぜ一いち种电磁波，光ひかり在ざい楊氏雙そう縫ぬい實驗じっけん中ちゅう體現たいげん波は繞にょう射的しゃてき特性とくせい。在ざい光ひかり電でん效こう應おう中なか，光ひかり是ぜ由ゆかり光子こうし的てき基本きほん粒子りゅうし組成そせい的てき粒子りゅうし流りゅう。因よし為ため光こう同どう时具有ぐゆう粒子りゅうし性せい与あずか波なみ动性せい，所以ゆえん说光具有ぐゆう“波なみ粒つぶ二に象ぞう性せい”。

研究けんきゅう历史

主しゅ条目じょうもく：光学こうがく史し

光ひかり的てき本性ほんしょう问题很早就引起おこり了りょう人じん们的关注。

印度いんど教きょう和わ佛教ぶっきょう的てき理り论

参まいり见：光明こうみょう

早はや在ざい公おおやけ元もと前まえ6至いたり5世せい纪的古こ印度いんど，数かず论派（Samkhya）和わ胜论派は（Vaisheshika）的てき学者がくしゃ已やめ形成けいせい了りょう光こう的てき理り论。数かず论派认为光こう是ぜ组成世よ间万まん物的ぶってき五ご微ほろ尘（tanmatra，即そく“五ご唯ただ”——香が、味あじ、色いろ、触さわ、声こえ）之の一いち。这五种元素的粒子性并没有被特别说明，并且似に乎是被ひ作さく为连续状态来理解りかい的てき。

另一种观点来自胜论派，他た们提出ていしゅつ了りょう一种原子理论，认为物理ぶつり世界せかい是ぜ由ゆかり非ひ原子げんし的てき以太、时间和わ空そら间所构成。最さい基本きほん的てき原子げんし分ぶん别是土ど（prthivı），水みず（pani），火ひ（agni）和わ空そら气（vayu），这里的てき意思いし和わ通常つうじょう意い义上的てき这几种物质并不等ふとう价。这些原子げんし结合形成けいせい双そう原子げんし分子ぶんし，然しか后きさき进一步结合以形成更大的分子。这些实物原子げんし被ひ视作是ぜ运动的てき，这种运动似に乎还被ひ理解りかい为非瞬まどか时性的てき。他た们认为光线是高速こうそく的てき火ひ（tejas）原子げんし流りゅう。当とう火ひ原子げんし以不同どう速度そくど运动、以不同どう形式けいしき组合时，光ひかり粒子りゅうし可か以展现不同ふどう的てき特とく征せい。在ざい公おおやけ元もと前まえ一いち世せい纪左右みぎ的てき《毗濕奴やつ往世書しょ》（Vishnu Purana）裡うら，阳光被こうひ称しょう为“太ふとし阳的七なな辉线”。

印度いんど佛ふつ教徒きょうと，比ひ如五ご世せい纪的陈那菩萨（Dignāga）和わ七なな世せい纪的法ほう称しょう（Dharmakirti），发展出で了りょう一种原子论哲学，认为组成现实世界せかい的てき原子げんし实体其实是ぜ光こう或ある能のう量的りょうてき瞬まどか间流动。光被こうひ认为是ぜ和わ能のう量りょう等とう同どう的てき原子げんし整体せいたい，类似于现代だい光子こうし概念がいねん，但ただし是ぜ他た们把所有しょゆう物ぶつ质都一概视作由这些光能粒子所构成。

進入しんにゅう說せつ

光ひかり是ぜ一いち種しゅ粒子りゅうし，進入しんにゅう到いた眼球がんきゅう便びん能のう看み到いた。

發射はっしゃ說せつ

在ざい公おおやけ元もと前まえ5世せい纪，恩おん培つちかえ多た克かつ勒（Empedocles）提出ていしゅつ假かり设，认为万物ばんぶつ由よし火ひ、空そら气、土ど、水みず四よん种元素げんそ构成。他た相しょう信人のぶと类的眼睛がんせい是ぜ阿佛あぶつ洛らく狄忒（Aphrodite）以这四よん种元素げんそ所しょ造づくり，并且阿佛あぶつ洛らく狄忒在ざい人ひと眼中がんちゅう燃もえ炎えん，从而照あきら亮あきら外物がいぶつ形成けいせい视觉。但ただし如果真ま是ぜ这样，那な无论昼夜ちゅうや人じん都と该有同等どうとう视力。对于这个问题，恩おん培つちかえ多た克かつ勒假想かそう了りょう一种太阳光线和视线互感的机制来加以解释。

在ざい公おおやけ元もと前まえ300年ねん左右さゆう，欧おう几里得とく在ざい著作ちょさく《光学こうがく》（Optica）中ちゅう写うつし到いた了りょう他た对光性せい质的研究けんきゅう。欧おう几里得とく设想光こう线笔直ちょく传播，并用数学すうがく方法ほうほう研究けんきゅう并阐述じゅつ了りょう反射はんしゃ定律ていりつ。他た质疑视觉产生于眼睛がんせい内ない发光的てき观点，因いん为它不能ふのう解かい释为什么在ざい夜よる晚ばん眨一下眼睛后还能立刻看到星星，除じょ非ひ眼睛がんせい发出的てき光ひかり以极速そく传播。

在ざい公おおやけ元もと前まえ55年ねん，罗马人じん卢克莱修将はた早期そうき希まれ腊原子げんし论者もの的てき观点进一いち步ほ作さく了りょう发扬，即そく使つかい和之かずゆき后きさき的てき粒子りゅうし理り论相近似きんじ，卢克莱修的てき理り论在当とう时并没ぼつ有ゆう被ひ广泛接受せつじゅ。他た写うつし道どう：“太ふとし阳的光和こうわ热都是ぜ由よし微小びしょう原子げんし组成，发射后きさき将しょう没ぼつ有ゆう损耗地ち穿ほじ过空气介质背离光源げん前ぜん进”（《关于宇宙うちゅう的てき本ほん质》）。

物理ぶつり学理がくり论

勒内·笛ふえ卡尔（1596–1650）认为光こう是ぜ发光物的ぶってき一いち种机械属性せい，这不同どう于海うみ什木（Ibn al-Haytham）和わ威い特とく罗（Witelo）的てき“形かたち态”说，也不同どう于罗吉尔·培つちかえ根ね，格かく罗斯泰たい斯特（Grosseteste）和わ开普勒的てき“种类”说。他た在ざい1637年ねん发表的てき光ひかり折おり射しゃ理り论中，类比声ごえ波なみ的てき传播行ぎょう为，错误地ち得とく出で了りょう光速こうそく和わ传播介かい质密度みつど成なり正せい比ひ的てき结论。虽然笛ふえ卡尔在ざい相しょう对速度ど上じょう判断はんだん错误，但ただし他た正せい确地假かり设了光こう的てき波状はじょう性せい质，还成功せいこう地ち用よう不同ふどう介かい质下光速こうそく的てき差さ异解释了折おり射しゃ现象。虽然笛ふえ卡尔并不是ぜ第だい一个尝试用机械分析解释光的人，但ただし他た明あかり确坚持じ光こう仅是发光体たい和わ传播介かい质的机つくえ械波性せい质，而因此使他た的てき理り论被视作现代物理ぶつり光学こうがく的てき起点きてん。

波なみ粒つぶ之の爭そう

在ざい1666年ねん，牛うし頓ひたぶる發現はつげん了りょう光こう的てき色いろ散ち現象げんしょう。

在ざい1678年ねん，惠めぐみ更さら斯提出ていしゅつ光こう是ぜ一いち种波动。

在ざい1690年ねん，惠めぐみ更さら斯發表ひょう了りょう《光ひかり論ろん》，提出ていしゅつ了りょう惠めぐみ更さら斯原理げんり，但ただし是ぜ在ざい當時とうじ得え到いた两列相しょう干ひ光源こうげん很不容易ようい，所以ゆえん波は动说很长时间内ない没ぼつ有ゆう被ひ认可证明。

在ざい1704年ねん，牛うし頓ひたぶる發表はっぴょう了りょう《光學こうがく》，說明せつめい光こう說せつ以太中ちゅう傳播でんぱ的てき振動しんどう，當とう中ちゅう說明せつめい因いん為ため光こう是ぜ粒子りゅうし，所以ゆえん光こう可か以反射はんしゃ，而粒子りゅうし在ざい空そら中和ちゅうわ水中すいちゅう也有やゆう不同ふどう的てき速度そくど，所以ゆえん光こう可か以折射い，這讓他た一舉成為了光粒學的代表人物。

1803年ねん，28嵗的英国えいこく物理ぶつり学がく家か托たく马斯·杨首くび先さき用よう濾波片へん將はた光ひかり分ぶん爲ため一いち種しゅ單色たんしょく光こう，再さい將しょう光こう通過つうか單たん縫ぬえ去ざ把わ光こう擴散かくさん，這樣便びん可用かよう雙そう縫ぬえ去ざ確保かくほ是ぜ有ゆう兩個りゃんこ同相どうしょう頻しき率りつ的てき波なみ源げん，在ざい實驗じっけん中ちゅう，光ひかり出現しゅつげん了りょう波は的てき干涉かんしょう現象げんしょう，更さら寫うつし了りょう書しょ反對はんたい牛うし頓とみ的てき波なみ粒つぶ說せつ。但ただし是ぜ很可惜，當とう時人じじん們都普遍ふへん支持しじ牛うし頓とみ，所以ゆえん書しょ只ただ賣うり出來でき一本いっぽん。他た的てき波動はどう說せつ理論りろん與あずか當時とうじ由よし大名だいみょう鼎かなえ鼎かなえ的てき牛うし頓所とんしょ支持しじ的てき波なみ粒つぶ說せつ相しょう比ひ，實在じつざい是ぜ大だい巫みこ見み小しょう巫みこ，在ざい此之後便こうびん去さ學習がくしゅう語ご言げん。

1817年ねん時じ，支持しじ光こう粒つぶ學がく的てき學者がくしゃ聯合れんごう法ほう國こく科學かがく院いん舉辦一場いちじょう比ひ賽さい，目的もくてき是ぜ爲ため了りょう研究けんきゅう出で反對はんたい光こう是ぜ波動はどう。29嵗的菲尼爾なんじ提出ていしゅつ一いち種しゅ計算けいさん方法ほうほう，認みとめ爲ため光こう是ぜ一いち種しゅ波は。泊とまり松まつ是ぜ一名支持波粒學法國數學家，他た通過つうか一いち些計算けいさん發現はつげん，若わか在ざい光源こうげん前面ぜんめん放ひ一いち個こ圓形えんけい的てき障礙しょうがい物ぶつ，在ざい波動はどう學がく這個理論りろん中ちゅう中間ちゅうかん應おう出現しゅつげん一いち個こ光點こうてん，但ただし在ざい他た的てき實驗じっけん之の中ちゅう卻無法ほう出現しゅつげん光點こうてん。經過けいか爭論そうろん後ご，科學かがく家か們重複じゅうふく做多一いち次じ實驗じっけん，最後さいご發現はつげん了りょう中間なかま是ぜ有ゆう光點こうてん，這個發現はつげん也被稱たたえ為ため泊とまり松まつ亮あきら斑まだら。

光ひかり微粒びりゅう说

法ほう国こく数学すうがく家か皮かわ埃ほこり尔·伽とぎ桑くわ狄（Pierre Gassendi）提出ていしゅつ了りょう他た的てき光ひかり粒子りゅうし假かり设，他た的てき这一假设在他死后发表，并且在ざい艾もぐさ薩克·牛うし頓とみ早年そうねん引起了りょう他た的てき兴趣。牛うし顿本人じん倾向于笛卡尔的てき实空理くうり论（plenum）。他た在ざい他た1675年ねん的てき《解かい释光属性ぞくせい的てき假かり说》（An Hypothesis explaining the Properties of Light）中ちゅう提ひっさげ到いた，光ひかり是ぜ由よし光源こうげん向こう四面八方发射的微粒组成。牛うし顿反对光波は动说的てき一いち个理由りゆう是ぜ，波なみ会かい绕开障碍しょうがい物ぶつ，而光却是直ちょく线传播的。但ただし对于格かく里さと马尔迪すすむ（Francesco Grimaldi）观察到的てき衍射现象，牛うし顿甚至いたり也稍作さく妥协，解かい释为光こう粒子りゅうし移動いどう於以太たい所しょ产生的てき局部きょくぶ波は造成ぞうせい。

牛うし顿的てき理り论和光こう的てき反射はんしゃ现象相しょう吻合ふんごう，但ただし对于折おり射しゃ现象，牛うし顿错误地认为是ぜ因いん为进入にゅう高密度こうみつど介かい质时所しょ受引力りょく更さら大使たいし光こう加速かそく而形成けいせい的てき。牛うし顿在1704年ねん发表了りょう他た集大成しゅうたいせい的てき《光学こうがく》一いち作さく。牛うし顿本人的じんてき权威使し光こう的てき粒子りゅうし理り论在18世せい纪甚嚣尘上じょう。但ただし皮かわ埃ほこり尔-西にし蒙こうむ·拉ひしげ普ひろし拉ひしげ斯（Laplace）反はん驳说，人的じんてき密度みつど既すんで然しか这么大だい，那な光こう几乎不可能ふかのう逃脱人的じんてき引力いんりょく了りょう。用よう现在的てき说法，人にん将はた成なり为一个黑洞ほら。

光波こうは动说

在ざい1660年代ねんだい，罗伯特とく·胡えびす克かつ发表了りょう他た的てき光波こうは动说。克かつ里さと斯蒂安やす·惠めぐみ更さら斯在ざい1678年ねん得とく出で了りょう他た自己じこ的てき波なみ动学说，并在1690年ねん发表在ざい他た的てき《光ひかり的てき专著》（Treatise on light）裡うら。他た认为光こう线在一个名为发光以太（Luminiferous ether）的てき介かい质中以波的てき形式けいしき四よん射しゃ，并且由よし于波并不受重力じゅうりょく影かげ响，他た假かり设光会かい在ざい进入高密度こうみつど介かい质时减速。光波こうは动说预言了りょう1800年ねん托たく马斯·杨发现的てき干涉かんしょう现象以及光こう的てき偏へん振ふ性せい。杨用衍射实验展てん现了光こう的てき波なみ动性特とく征せい，还提出ていしゅつ颜色是ぜ由よし光波こうは波は长不同所どうしょ致，用よう眼睛がんせい的てき三色受体解释了色觉原理。

萊昂哈德·歐おう拉ひしげ也是光波こうは动说的てき支持しじ者しゃ之の一いち，他た在ざい《光和こうわ色彩しきさい的てき新しん理り论》（Nova theoria lucis et colorum）中ちゅう阐述了りょう他た的てき这一观点，他た认为波は理り论更容易ようい解かい释衍射しゃ现象。

之これ后きさき，奧おく古こ斯丁·菲涅耳みみ也独立どくりつ完成かんせい了りょう他た的てき波なみ动理论的建立こんりゅう，并于1817年ねん上じょう递给法ほう国こく科学かがく院いん。西にし莫恩·泊はく松まつ完かん善ぜん了りょう菲涅耳みみ的てき数学すうがく证明，给了光こう粒子りゅうし说致命いのち一いち击。在ざい1821年ねん，菲涅耳みみ使用しよう数学すうがく方法ほうほう使し光こう的てき偏へん振ふ在ざい波なみ动理论上得え到いた了りょう唯ただ一いち解かい释。

但ただし波なみ动理论的弱じゃく点在てんざい于，波は，类似于声波は，传播需要じゅよう介かい质。虽然曾有过发光こう以太的てき假想かそう，但ただし这也因いん为19世せい纪迈克耳みみ孙－莫雷实验陷おちい入にゅう了りょう强烈きょうれつ的てき质疑。

牛うし顿推测光速そく在ざい高密度こうみつど下か变高（而實際ぎわ光速こうそく在ざい高密度こうみつど介かい質しつ變へん低ひく），惠めぐみ更さら斯和其他人たにん觉得正せい相反あいはん。但ただし当とう时并没ぼつ有ゆう准じゅん确测量りょう光速こうそく的てき条件じょうけん。1802年ねん，托たく馬ば斯·楊做實驗じっけん發現はつげん，當とう光波こうは從したがえ較低密度みつど介かい質しつ移動いどう進入しんにゅう較高密度みつど介かい质之後ご，光波こうは的てき波長はちょう會かい變へん短たん，他た因いん此推論ろん光波こうは的てき運動うんどう速度そくど會かい降くだ低てい。。1850年ねん，莱昂·傅でん科か的てき实验得え到いた了りょう和波わなみ动理论同样的结果。

电磁理り论

1845年ねん，迈克尔·法ほう拉ひしげ第だい发现当とう偏へん振ふ光ひかり穿ほじ过施加か了りょう磁场的てき透明とうめい介かい质时，会かい发生偏へん振ふ旋转。这后来き被ひ称しょう为法ほう拉ひしげ第だい效こう应，它首次じ发现了りょう光和こうわ电磁的てき关系。在ざい1846年ねん，他た推测光こう可能かのう是ぜ沿磁场线衍生的てき某ぼう种形式しき的てき扰动。次つぎ年ねん，法ほう拉ひしげ第だい提出ていしゅつ光こう是ぜ一种高频电磁振动，不ふ需要じゅよう介かい质也能のう衍生。

法ほう拉ひしげ第だい的てき研究けんきゅう启发了りょう詹姆斯·馬うま克かつ士し威たけし研究けんきゅう电磁辐射和光わこう。麦むぎ克かつ斯韦发现自生じせい电磁波なみ会かい以恒定てい速度そくど传播，而且这个速度そくど恰好かっこう等とう于光速そく。正せい是ぜ从这一いち点てん出で发，麦むぎ克かつ斯韦得とく出で了りょう光こう是ぜ一种电磁波的结论。20多年たねん后きさき，赫兹用よう实验证实了りょう电磁波は的てき存在そんざい，测得电磁波は的てき传播速度そくど的てき确与光速こうそく相しょう同どう，同どう时电磁波也能够产生せい反射はんしゃ、折おり射い、干涉かんしょう、衍射、偏へん振ふ等とう现象，从实验中证明了りょう光こう是ぜ一いち种电磁波。

粒子りゅうし理り论的新生しんせい

波なみ动理论几乎在所有しょゆう光学こうがく和わ电磁学がく的てき现象中ちゅう得え到いた了りょう验证，这是19世せい纪物理学りがく的てき一いち个重大だい成果せいか。但ただし到いた19世せい纪末期き，有ゆう一些实验现象要不是無法解释，就是違反いはん當時とうじ理り论，其中一个争议即為光ひかり电效应。实验数すう据すえ的てき结果指出さしで，放出ほうしゅつ的てき电子能のう量りょう与あずか光ひかり线的频率成なり正せい比ひ，而非强度きょうど。更さら特別とくべつ的てき是ぜ，當とう光線こうせん小しょう于某一いち个最小さいしょう频率后きさき，无论再さい加か大だい强度きょうど，都と不ふ会かい产生感かん应电流りゅう，这现象ぞう似に乎是違反いはん了りょう波は理り论。許多きょた年来ねんらい，物理ぶつり学がく家か们尝试寻找答案あん都と无功而返，直ちょく到いた1905年ねん爱因斯坦让粒子りゅうし理り论重回かい历史舞台ぶたい。由よし于太多た的てき实验现象为波动理论佐证，使つかい得とく爱因斯坦的てき想そう法ほう，在ざい当とう时的物理ぶつり学界がっかい受到了りょう巨きょ大だい质疑。然しか而爱因いん斯坦对光电效应的解かい释最终得到いた了りょう认同，并开启了波なみ粒つぶ二に象ぞう性せい和わ量子力学りょうしりきがく两扇大だい门。

特性とくせい

反射はんしゃ

折おり射しゃ

光ひかり纖束

光ひかり是ぜ能のう量りょう的てき一いち种传播方式ほうしき。光源こうげん所以ゆえん发出光こう，是ぜ因いん为束縛そくばく於光源げん原子げんし裏うら的てき電子でんし的てき运动。有ゆう三さん种方式しき：热运动、跃迁辐射、受激辐射。前者ぜんしゃ为生活せいかつ中ちゅう最さい常つね见的，比ひ如电灯和わ火ひ焰；后きさき者しゃ多た应用于激げき光こう。

另外，光波こうは本身ほんみ就是从原子げんし、分子ぶんし内ない辐射出で的てき高だか频电磁场，因いん此光波は可か以通过加速そく带电粒子りゅうし产生。如同どう步ふ辐射光ひかり、轫致辐射、切きり伦科夫おっと辐射、自由じゆう电子激げき光こう等ひとし。波なみ动光学がく与あずか非ひ线性光学こうがく将はた发光看み做原子げんし内部ないぶ因いん吸收きゅうしゅう外界がいかい能のう量りょう而导致其电偶极矩发生周期しゅうき变化的てき结果。几何光学こうがく、波なみ动光学がく、非ひ线性光学こうがく与あずか同どう步ふ辐射光こう等とう理り论完全ぜん可か以用经典电动力学りきがく中なか电磁场理论的まと相しょう关内容ないよう来らい解かい释。

直ちょく进性

光ひかり沿直线传播，简言之の光ひかり是ぜ直ちょく线运行ぎょう的てき，也不需要じゅよう任にん何なん介かい质，但ただし在ざい其他物体ぶったい的てき重力じゅうりょく场的てき影響えいきょう下か，光ひかり的てき传播路ろ径みち会かい发生偏へん折おり，最さい显著的てき就是黑くろ洞ほら的てき影かげ响 (参まいり见引力いんりょく透とおる镜)

反射はんしゃ

光線こうせん遇ぐう另一介かい質しつ反射はんしゃ的てき情況じょうきょう是ぜ指ゆび入射にゅうしゃ光こう反はん回かい原げん介かい質しつ的てき情じょう形がた，反射はんしゃ定律ていりつ可か以下いか列れつ三さん原則げんそく來らい說明せつめい：

1. 反射はんしゃ線せん、入射にゅうしゃ線せん與あずか法線ほうせん在ざい同一どういつ平面へいめん上じょう。
2. 反射はんしゃ線せん與あずか入射にゅうしゃ線せん在ざい法線ほうせん的てき兩側りょうがわ。
3. 反射はんしゃ角かく等とう於入射にゅうしゃ角かく：

$\angle \theta _{i}=\angle \theta _{r}$

折おり射しゃ

参まいり见：色いろ散ち

光ひかり从不同どう密度みつど的てき介かい质穿过时发生的てき偏へん折おり现象为折おり射しゃ，不同ふどう介かい质可以出現しゅつげん不同ふどう的てき折おり射しゃ角かく，由ゆかり該介質しつ的てき折おり射しゃ率りつ $n={\tfrac {\sin \angle \theta _{1}}{\sin \angle \theta _{2}}}$ 來らい決定けってい，並なみ遵從斯涅爾なんじ定律ていりつ：

$n_{1}\sin \angle \theta _{1}=n_{2}\sin \angle \theta _{2}$

光速こうそく在ざい不同ふどう介かい質しつ中ちゅう亦また會かい轉變てんぺん：

$v_{2}=v_{1}{\tfrac {\sin \angle \theta _{2}}{\sin \angle \theta _{1}}}$

當とう $\angle \theta _{2}=90^{\circ }$ 時とき，折おり射光しゃこう沿着介かい面めん運行うんこう，這時 $\angle \theta _{1}$ 稱たたえ為ため臨界りんかい角かく $(\angle \theta _{c})$；當とう $\angle \theta _{1}>\angle \theta _{c}$ 時とき，入射にゅうしゃ光こう則そく完全かんぜん反射はんしゃ回かい原はら介かい質しつ，稱しょう為ため全ぜん內反射はんしゃ。

全ぜん內反射はんしゃ

全ぜん內反射はんしゃ是ぜ光こう折おり射的しゃてき一いち個こ特殊とくしゅ情況じょうきょう，当とう光ひかり线由密度みつど较高的てき（光ひかり密みつ）介かい质到密度みつど较低的てき（光ひかり疏）介かい质且入射にゅうしゃ角かく大だい于临界かい时，即そく $\angle \theta _{i}\geqslant \arcsin {\tfrac {n_{2}}{n_{1}}}$，則のり只ただ有ゆう反射はんしゃ光線こうせん，没ぼつ有ゆう折おり射光しゃこう线，這現象げんしょう是ぜ為ため全ぜん內反射はんしゃ，而在現實げんじつ生活せいかつ中ちゅう，光ひかり纖，魚さかな眼鏡めがね頭あたま便びん是ぜ全ぜん內反射的しゃてき最さい好例こうれい子こ。

光ひかり路ろ可逆かぎゃく原理げんり

在ざい干涉かんしょう與あずか繞にょう射い可か忽ゆるがせ略りゃく的てき情況じょうきょう中ちゅう，入射にゅうしゃ光線こうせん与あずか反射はんしゃ光線こうせん的てき可か交换性せい。就是在ざい一いち條じょう光こう徑みち的てき終點しゅうてん，發出はっしゅつ反はん方向ほうこう的てき光ひかり，此光可か沿原路ろ徑みち回かい到いた原げん來き的てき起點きてん。在ざい介かい质分界面かいめん处应用よう光ひかり路ろ的てき可逆かぎゃく性せい可か导出关于反射はんしゃ率りつ和わ折おり射しゃ率りつ的てき斯托克かつ斯关系。

干涉かんしょう

主しゅ条目じょうもく：干涉かんしょう (物理ぶつり学がく)

干涉かんしょう现象是ぜ波は的てき一いち种特性せい，如牛頓ひたぶる環たまき。在ざい雙そう縫ぬい實驗じっけん中ちゅう，我わが們可以看到いた不ふ同どう光ひかり暗くら條じょう紋もん在ざい投射とうしゃ屏へい上じょう，其中光こう部ぶ條じょう紋もん代表だいひょう該處發生はっせい相しょう長ちょう干涉かんしょう，暗部あんぶ則そく代表だいひょう該處發生はっせい相しょう消しょう干涉かんしょう。$\bigtriangleup y={\tfrac {\lambda D}{a}}$，其中D(slit-screen separation要よう較a(slit separation)大だい很多。根據こんきょ這公式しき，我わが們可代入だいにゅう不同ふどう的てき數すう值去計算けいさん波長はちょう等とう數すう值。

衍射（繞にょう射しゃ）

参まいり见：衍射

繞にょう射しゃ现象也是波は的てき一いち种特性せい，是ぜ光こう在ざい通過つうか闊度與あずか其波長ちょう相當そうとう的てき孔あな或ある縫ぬい時じ所しょ發生はっせい的てき現象げんしょう。在ざい單たん縫ぬい實驗じっけん中ちゅう，我わが們可以看見み光こう不ふ會かい持續じぞく原ばら來らい的てき直線ちょくせん路ろ徑みち，而是作さく扇形せんけい發散はっさん狀じょう，根據こんきょ$dsin\theta =m\lambda$，我わが們可以根據こんきょ公式こうしき計けい算出さんしゅつ其第一いち，第だい二等等光部條紋是發生在哪個角度。另外，我わが們可以知道どう，當とう波長はちょう越えつ長ちょう，其衍射しゃ程度ていど越えつ大だい。

光ひかり电效应

主しゅ条目じょうもく：光ひかり电效应

一種光游離作用（光子こうし將はた電子でんし撞出原子げんし，使つかい之の游ゆう離はなれ的てき過程かてい），最さい常見つねみ的てき應用おうよう是ぜ以光束たば完成かんせい電流でんりゅう通路つうろ的てき電でん眼め系統けいとう。

傳播でんぱ速度そくど

主しゅ条目じょうもく：光速こうそく

在ざい真空しんくう中ちゅう光ひかり的てき傳播でんぱ速度そくど為ため 299,792,458 m/s（準じゅん確かく），是ぜ一いち個こ常數じょうすう，以符號ごう $c$ 代表だいひょう，也是訊息傳播でんぱ速度そくど的てき上限じょうげん。由よし於光子こうし的てき静止せいし質量しつりょう為ため0，因いん此理論ろん上じょう並なみ沒ぼつ有ゆう任にん何なん物質ぶっしつ的てき速度そくど能のう超過ちょうか光速こうそく

光源こうげん

正せい在ざい发光的てき物体ぶったい叫さけべ做光源げん，而「正せい在ざい」這個條件じょうけん必須ひっす具備ぐび。光源こうげん可か以是天然てんねん的てき或ある和わ人造じんぞう的てき。

光ひかり谱

主しゅ条目じょうもく：光學こうがく頻しき譜ふ

在ざい光ひかり的てき产生过程中ちゅう，因いん为跃迁能级的不同ふどう，释放出ほうしゅつ不同ふどう频率的てき光子こうし（爱因斯坦能のう量りょう方かた程ほど）。而不同どう频率的てき光ひかり会かい有ゆう着ぎ不同ふどう的てき颜色。可か见光范围内ない依よ次じ为赤橙だいだい黄き绿蓝靛紫。白光はっこう为所有しょゆう这些光こう谱的综合。如果用よう棱镜折おり射しゃ白光はっこう，就能够观察到上述じょうじゅつ可か见光光こう谱。
既すんで复色光こう（如白光こう）被ひ色いろ散ち系けい统（如棱镜）分ぶん类后，按波长的大小だいしょう依よ次じ排列はいれつ的てき图案。
后きさき来らい，对光谱的研究けんきゅう就成了りょう一门专业学科——光こう谱学。人ひと们利用りよう光こう谱来研究けんきゅう发光物体ぶったい的てき性せい质。在ざい现代，光ひかり谱学在ざい宇宙うちゅう的てき研究けんきゅう方面ほうめん起おこり着ぎ重要じゅうよう的てき作用さよう。

光学こうがく现象

主しゅ条目じょうもく：光學こうがく現象げんしょう

一般常見的光學現象通常是由來自太陽たいよう或ある月つき球だま的てき光ひかり與あずか大氣たいき、雲くも、水みず、灰塵かいじん和かず其他粒子りゅうし相互そうご作用さよう，在ざい大氣たいき層そう中表なかおもて现出的てき光學こうがく特性とくせい。其它現象げんしょう可か以是人為じんい的てき光學こうがく效果こうか或ある人ひと眼め產さん生せい的てき內眼學がく現象げんしょう（幻影げんえい已やめ經けい被ひ排除はいじょ）。

光ひかり是ぜ直ちょく线传播的てき。基もと于光线的光学こうがく，称しょう为几何なん光学こうがく或ある线性光学こうがく（Beam Optics）。有ゆう許多きょた現象げんしょう肇はじめ因いん於光是ぜ粒子りゅうし或ある波なみ的てき本性ほんしょう。有ゆう些非常ひじょう微妙びみょう，只ただ有ゆう通過つうか科學かがく儀ぎ器き的てき精密せいみつ測量そくりょう才能さいのう觀かん察到。一いち個こ著名ちょめい的てき觀測かんそく是ぜ日食にっしょく期間きかん觀かん察到星ほし光こう的てき偏へん折おり，這證明しょうめい了りょう相對そうたい論ろん理論りろん預あずか測はか的てき空間くうかん彎曲わんきょく。

应用

照明しょうめい（熒光燈とう、鎢絲燈とう、LED燈とう）、能のう源げん（太陽たいよう能のう、清きよし洁能源げん）、电子（电脑、电视、投影とうえい仪、微ほろ波なみ爐ろ等とう）、通信つうしん（光ひかり纤、魚さかな骨こつ天てん線せん）、医い疗保健ほけん（伽とぎ马刀、B超ちょう仪、光波こうは房ぼう、汗あせ蒸ふけ房ぼう、X光ひかり机つくえ）等とう，生物せいぶつ工程こうてい（光學こうがく鑷子、啁啾放ひ大だい技術ぎじゅつ）

形成けいせい

根ね据すえ能のう量りょう守恒もりつね定律ていりつ，能のう量りょう是ぜ不能ふのう随意ずいい制せい造づくり或ある毁灭的てき，但ただし是ぜ光子こうし会かい在ざい化学かがく反はん应（例れい如核かく聚变和わ核かく裂きれ变等ひとし）中ちゅう与あずか释放的てき能のう量りょう一いち起おこり产生。

参まいり见

• 光学こうがく
• 非ひ线性光学こうがく
• 面めん鏡きょう
• 透とおる镜
• 电磁波は
• 斯涅耳みみ定律ていりつ
• 衍射光こう栅
• 布ぬの儒斯特とく角かく
• 偏へん振ふ光ひかり
• 光ひかり電でん效こう應おう
• 光子こうし
• 影かげ