Principios de la propagación de la luz
El requisito previo para que la luz se propague en línea recta es que se encuentre en el mismo medio uniforme. La luz se propaga en línea recta no sólo en un medio homogéneo sino también en el mismo medio. Se puede llamar simplemente propagación de la luz en línea recta, en lugar de propagación de la luz en línea recta. La luz se refractará en la interfaz entre dos medios homogéneos y luego la luz no viajará en línea recta.
Utilice la teoría ondulatoria para explicar la propagación de la luz: cada punto en el proceso de propagación es una fuente puntual de onda secundaria, que emite ondas esféricas. Todas las ondas esféricas emitidas por la superficie de la fuente de luz (área con radio limitado) son. integrado Cuando la superficie de la fuente de luz es mucho mayor que la longitud de onda, el resultado es aproximadamente un cilindro con la misma área y la misma dirección, es decir, propagación lineal pero divergencia real (excepto para los láseres ideales). Por ejemplo, la luz emitida por una linterna tiene una divergencia evidente.
Cuanto más fuerte sea el brillo de la luz y más cerca esté de la referencia luminosa, mejor será la monocromaticidad de la luz y menos evidente será la divergencia. Cuando el radio de la fuente de luz es equivalente a la longitud de onda, la condición de aproximación de integración no se cumple y el resultado de la integración tiende a ser una onda esférica, es decir, difracción. La luz viaja en línea recta (en un medio uniforme), pero cuando encuentra otro medio (en un medio uniforme), su dirección cambia y aún viaja en línea recta después del cambio. Sin embargo, en medios no homogéneos, la luz suele viajar siguiendo una curva.
La trayectoria de propagación de la luz anterior puede determinarse mediante el principio de Fermat. La luz viaja en todas direcciones: adelante, atrás, izquierda, derecha, arriba y abajo. Cuanto más brillante es la luz, menos obvia es. Cuando la luz es oscura, la luz desde el emisor hasta el objeto de referencia de iluminación se expandirá. Cuanto mayor sea la distancia, mayor será la dispersión, desde la forma inicial hasta la desaparición.
Cuando el cuerpo luminoso está a una distancia cero del objeto de referencia de iluminación, la forma de la luz es la verdadera forma y tamaño del cuerpo luminoso, por lo que la dirección de propagación de la luz está relacionada con el brillo de la luz y la distancia entre la luz y el objeto de referencia de iluminación.
Existen tres leyes de propagación de la luz en óptica geométrica:
1. La ley de propagación lineal de la luz siempre se propaga en línea recta en un mismo medio uniforme. La velocidad es constante; .
2. La ley de la propagación independiente de la luz. Cuando dos haces de luz se encuentran durante la propagación, no interfieren entre sí, sino que continúan propagándose según sus propios caminos. Cuando dos rayos de luz convergen en el mismo punto, la energía luminosa en ese punto simplemente se suma.
3. Leyes de reflexión y refracción de la luz. Cuando la luz encuentra la interfaz de dos medios diferentes en el camino, parte de la luz se refleja y parte de la luz se refracta. La luz reflejada sigue la ley de la reflexión y la luz refractada sigue la ley de la refracción.