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水下光学基础 水和空气对光的传播来说，是不同的媒质，所以人在水下的视觉不同，一般产生视力减弱、 视野缩小 和色觉改变等。此外，由于水的混油、透明度差，能见度也会呈不同程度的降低。所有这些都会造成潜水 员的水下视觉困难。 但不论是在空气中，还是在水中或是其它媒质中，光的传播规律都是相同的。一、光的直线传誉 光是从物体发出来的，能经发出光的物体叫光源。例文太阳和气行等都是光源。如果光源本身的尺可 比到光源到观察点的距路小得很多时，这样的光源叫城台光源。能梦传播光为动质叫無光約建质。刨起： 空气、水和玻璃等都是光的蝶质。 在点光源的照射下，在不透明的物终背后会出现清济的彩子。 影子为老状与光源为中心食出的直线所 构成的几何投影形狀一致，在黑夜。我们可以观察到手电简发出的光，其路线是直的。这兰现余表明光在 空气中沿直线传播。 实验证明：光在任何一种均匀業质里都沿直线传福。这就是光的直线传播定锋。 应注意的是，光线只在均匀的媒质中沿直线传语。在丰均匀媒质中光线装医折封而考三， 单位时间内光传播的更高叫光遠。光遠与煤质的密度有关。媒质玄度起小，光遠这大。光在真空中的 速度为3×10"km /s。光在真空中的遠度 ，在空气中的速皮比在真空中路小，可运飲为 3x0m/s.光 在水中的速度大约是空气中的四分之三。在交旁中比水中还小很多。 光在真空中的传播遠度是一切物质运动遠度的聂大校限。 二、光的反射和折射定律 （一）光的反粉定律 光在均匀媒质中是直线传播的。兰光从一科媒质信指到另一業质时，在两科蝶质的分界面上，一部分 光返回原来的媒质，这种现象叫光的反射。 如图2.5所示，工是空气，I是平面镇，A0是入射光线。0日 是反时光线。我们把通过光的入射点。 垂直于镜面的直线 ON 叫法线。入射光线 A0 与法线 ON 的交角上AON 叫獄入射角，反射光线 08 与法錢 ON 的夹角??BON 叫微反射角。 实验证明：反射光线与入射光线和法线在同-平面上，反射光线和入射光錢分居在法钱两侧，反射角 等于入射角。这就是反射定律 如奥让光逆者原来的方向投射到界面上，那它就要逆者原来人射光的方向反射出去。可见，在光的反 射现象中，光路是可逆的。 光的反射 光线在任何两种媒质的界面上都会发生反射，但不同的界面对光的反射是不同的。平滑的界面，如镜 面、平静的水面等，能使平行的入射光线沿着同一方向反射出去，即反射光线也是平行的，这种反射叫做 镜面反射。如果界面租糙不平，即使入射光线是平行的，反射后的光线也不平行，而是射向各个方向，这 种反射叫做漫反射。必须注意，发生漫反射时，每一条光线还是遊守反射定律的。 （二）光的折射定律 光线从一种媒质进入到另一种媒质时，它的传播方向会改变，这种现象叫做光的折射。让一束光从空气中斜者射向水面，我们会看到， 除了一部分光反射回空气，改变了传播方向以外， 还有一部分光进入水中，也改变了传播方向。如图 反射伯 2-6 所示。 为光的入射点，NN’为法线，AO 为入 入射伯 射光，OB 为折射光，0C 为反射光，