光

光學係物理學嘅一門，專門研究光。齋靠肉眼嘅觀察就經已可知，光主宰咗人睇唔睇到嘢－當周圍好光，人能夠清楚噉睇到周圍嘅嘢，而响黑暗（指冇光嘅環境）嘅環境下人會睇唔到嘢或者睇得冇咁清楚－事實係喺早期嘅光學研究（人類仲未有波動嘅概念）裏面，有部份嘅研究者會就噉將光定義做「令人睇到嘢嘅嘢」^[1]。

 

响現代嘅物理學上，光嘅定義係「一類波長喺特定間距（大約 380 至 700 nm）內嘅電磁波」：由中世紀以嚟嘅光學研究可知，光有好多特性係物質冇嘅^{[註 1]}，包括係曉折射同繞射呀噉－呢點同聲或者水表面上嘅波浪一樣，於是物理學界有咗「波動」嘅概念模型（可以睇吓 19 世紀初嘅雙縫實驗^[2]）；有咗呢樣知識，物理學家就可以郁手以波動嘅角度嚟研究光。

喺物理學上，波動（wave）係指^[3]

• 擾動（disturbance）－一個或者以上嘅物理量喺平衡點嘅周圍來回變化（個物理量由 ${\displaystyle A}$  郁去 0，再郁去 ${\displaystyle -A}$ ，跟住郁返去 0，然後再郁去 ${\displaystyle A}$ ... 當中 ${\displaystyle A}$  係場波動嘅振幅）；
• 而且呢股擾動會喺空間當中行進；
• 波動可以係有週期性嘅，即係每隔一段時間（週期；${\displaystyle T}$ ）就重複一次，而頻率 ${\displaystyle f}$  就係指每秒之內重複幾多次，${\displaystyle f=1/T}$ ；

－好似係水上面嘅波浪就可以噉想像：喺呢種波動當中，來回變化緊嘅物理量係粒子嘅位置 ${\displaystyle y}$ ，${\displaystyle y}$  數值會喺 ${\displaystyle A}$ 、０ 同 ${\displaystyle -A}$  之間來回噉郁嚟郁去，而呢股「令粒子來回上下郁」嘅力量仲會沿住水面傳開去。波動－包括波浪、聲同光在內－有好多物質冇嘅特性^{[註 1]}，例如係曉折射同繞射（下面）呀噉^[2]。至於要點樣證實光係種電磁性質嘅波動（電磁波），可以睇吓麥士維方程組相關嘅內容^[4]。

 

 

現實世界嘅漣漪（左圖）同相關嘅表面波現象，可以想像成水嘅粒子受到擾動而上下噉來回郁（右圖嘅抽象圖解），而且呢股擾動仲會沿住水面傳開去。

光嘅速度，喺真空裏頭，每秒299,792,458米^[5]。光速本身係一個常數，以符號 c 表示。

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