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2、光向量
点光源发出的无数条光线,称之为光向量,向量既是有方向的量,属性有二,一为方向,一为量,量是向量的长度,用以表现光的强弱。它有以下几个特点:
(1)光向量只沿一个方向传播,即不会出现半途折返的情况,除非有物体使它改变方向比如镜子。
(2)光向量沿直线传播,即不会发生扭曲、S型、转圈的情况,虽然爱因斯坦相对论中提出光线会扭曲,但其本质是引力场扭曲了空间,光还是沿直线传播,再说其影响极小,可以忽略不计。
(3)光向量在传播过程中会迅速衰减,即沿着光向量的方向光强逐渐减弱。
3、光源的简化
由于光线是无限多的,所以对其分析十分复杂,为了更顺利的进行分析,在此我们要做一些简化。
(1)点光源的简化
光源的发散是立体的,是向三维空间内的所有方向(图1),为了便于分析,在此我们将其简化为一个二维的传播方向(图2),又因为物体一般只会在光源的一侧,且台灯、闪光灯、日光等都只会朝一个方向照射,故再将点光源简化为向单独一边传播(图3)。
(2)面光源的简化
由于点光源是无限小的,所以无论一个面光源有多小,它都可以看成是无限多个点光源组成的。而面光源有可能是曲面或者是不规则的面,为了便于分析,在此我们将其简化为纯平面(图1),可以想象这个纯平面垂直于屏幕,那么它在屏幕上的投影,即在二维上的表达是一条直线(图2),这也是为了与上述的点光源简化相配合。但是这样的光源的点光源个数为无穷个,仍然无法分析,故再将其简化,用有限个点光源代替面光源(图3),因为面光源的光线均匀,故点光源的间距相同。
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