1.光产业包括哪几大块产业?举其中一个说明其大致的应用。举例光通信2.如何实现隐身?3.你对本次课讲的光科技例子中的哪一个最感兴趣,为什么举例hifi4光和我们的生活密切相关,你能举一个例子并详细说明吗?1、用一句话解释如何能实现三维成像?每种成像方式有哪些优缺点。(什么是色分法,什么是光分法,什么是时分法)2、什么是光的散射?举一个散射现象的例子并加以解释。3、请说明光纤导光的基本原理是什么?画图并加以解释4、什么是光的反射和折射?翻译反射和折射。举例说明。5、举一个生活中的光学现象,并说明它的原理。1.目前3D影像观看的实现有多种方式,主要分为裸眼式和眼镜式,其中裸眼式的光栅显示法和全息显示法实现困难,代价高昂难以普及。眼镜式又分为色分法、光分法、时分法等技术。色分法是应用最早且最便宜的3D技术,但容易引起偏色,3D效果也最差;光分法即偏光式3D技术,效果要好于色分法,但画面难以实现全高清分辨率,亮度也比较低;时分法又称主动快门式3D技术,拥有不影响画面效果的优点,缺点是眼镜较重且价格昂贵而且部分画面会有闪烁感。2.由于物质中存在的微小粒子对光束的作用,使得光波偏离原来的传播方向而向四周散开的现象。瑞利散射:散射粒子线度比波长小得多的粒子对光波的散射。米氏散射:粒子线度大于10l的较大微粒散射。举例说明:•瑞利散射可以解释天空为什么是蓝色的。白天,太阳在我们的头顶,当太阳光经过大气层时,与空气分子(其半径远小于可见光的波长)发生瑞利散射,因为蓝光比红光波长短,瑞利散射发生的比较激烈,被散射的蓝光布满了整个天空,从而使天空呈现蓝色•当日落或日出时,太阳几乎在我们视线的正前方,此时太阳光在大气中要走相对很长的路程,你所看到的直射光中的蓝光大量都被散射了,只剩下红橙色的光,这就是为什么日落时太阳附近呈现红色,而云也因为反射太阳光而呈现红色,但天空仍然是蓝色的,只能说是非常昏暗的蓝黑色。如果是在月球上,因为没有大气层,天空即使在白天也是黑的。3•4当一束光透射到两种均匀介质的分界表面上时,一部分光从分界面表面反射回原介质中去,这种现象称为光的反射(Reflection)。露水珠和喷泉的水珠,在阳光照射下格外明亮,也是因为射进水珠的光在水珠内发生全反射或海市蜃楼另一部分光将透过表面,进入第二种介质,这种现象称为光的折射(Refraction水杯中的筷子•5北极光是出现于星球北极的高磁纬地区上空的一种绚丽多彩的发光现象。而地球的极光,由来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流(太阳风)使高层大气分子或原子激发(或电离)而产生。北极附近的阿拉斯加、北加拿大是观赏北极光的最佳地点。•1、什么是光通量?什么是发光效率?一盏30瓦的灯发出的光通量为1800流明,镇流器的镇流因子是0.95,它的发光效率是多少?•光通量:单位时间内光源发出可见光的总能量,单位为流明(lm)•光源所发出的的光通量除以其耗电量的比值,单位是lm/W•2、人眼的感光细胞可以分哪几类?各自的功能分别是什么?在明暗视觉下分别是哪个感光细胞在工作?•••3、什么是明暗视觉?画出明暗视觉下的光谱光视效率曲线。•简述历史上发生的关于光的本质的三次大讨论。说明每次大讨论的起因、决定性事件和结果。•第一次1690年惠更斯出版《光论》用作图法解释了光的反射、折射等现象,1704年牛顿出版《牛顿光学》光是由微粒形成的,走最快速的直线运动路径第二次光的微粒说不能解决光的折射、干涉和衍射问题第三次光电效应•当光照射在金属表面时,金属中有电子逸出,逸出的电子称为光电子。波粒二象性•用光的粒子性能解释光的哪些实验现象?•光电效应,康普顿效应(光与自由电子发生弹性碰撞时,电子获得能量,光子能量减小,光的频率变小,波长变长)•用光的波动性能解释光的哪些实验现象?•干涉、衍射、偏振现象。LED中文是发光二极管,是lightemittingdiode的英文简写?它有哪些优点?举例说明LED的应用。•亮度高、低功耗、寿命长、启动快,功率小、无频闪、不容易产生视视觉疲劳等优点1、发光效率高白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明/瓦,荧光灯50~70流明/瓦,钠灯90~140流明/瓦,大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达100~200流明/瓦,而且其光的单色性好、光谱窄,无需过滤可直接发出有色可见光。2、耗电量少LED单管功率0.03~0.06瓦,采用直流驱动,单管驱动电压1.5~3.5伏,电流15~18毫安,反应速度快,可在高频操作。同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯泡的八分之一,荧光灯管的二分之一。LED每支的功率只有8瓦,而且可以七彩变化。3、使用寿命长LED灯体积小、重量轻,环氧树脂封装,可承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达5~10年,可以大大降低灯具的维护费用,避免经常换灯之苦。4、安全可靠性强发热量低,无热辐射,冷光源,可以安全触摸:能精确控制光型及发光角度,光色柔和,无眩光;不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度,调整发光方式,实现光与艺术结合。5、有利于环保LED为全固体发光体,耐震、耐冲击不易破碎,废弃物可回收,没有污染。光源体积小,可以随意组合,易开发成轻便薄短小型照明产品,也便于安装和维护。应用:显示屏、交通讯号显示光源、汽车用灯、背光源、家用室内照明、闪光鞋、家电。1什么是光污染,对人类有哪些害处,举其一详细说明光污染的定义:过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象。包括可见光、红外线和紫外线造成的污染。影响人类健康损害眼睛近视与环境有关,人们都知道水污染、大气污染、噪声污染对人类健康的危害,却没有发觉身边潜在的威胁—燥光污染,正严重损害着人们的眼睛。让人们越来越懂得环境对人类生存健康的重要性。人们关注水污染、大气污染、噪声污染等,并采取措施大力整治,但对燥光污染却重视不够。其后果就是各种眼疾,特别是近视比率迅速攀升。据统计,我国高中生近视率达60%以上,居世界第二位。20世纪30年代,科学研究发现,荧光灯的频繁闪烁会迫使瞳孔频繁缩放,造成眼部疲劳。如果长时间受强光刺激,会导致视网膜水肿、模糊,严重的会破坏视网膜上的感光细胞,甚至使视力受到影响。“光照越强,时间越长,对眼睛的刺激就越大。”建筑物的玻璃幕墙就像一面巨大的镜子,反射光进入高速行驶的汽车内,会造成人突发性暂时失明和视力错觉,易导致交通事故的发生。为此,中国每年都要投入大量资金和人力用于对付近视,见效却不大,原因就是没有从改善视觉环境这个根本入手。有关卫生专家认为,视觉环境是形成近视的主要原因,而不是用眼习惯。据有关专家介绍,视觉环境中的燥光污染大致可分为三种:一是室外视环境污染,如建筑物外墙;二是室内视环境污染,如室内装修、室内不良的光色环境等;三是局部视环境污染,如书簿纸张、某些工业产品等。随着城市建设的发展和科学技术的进步,日常生活中的建筑和室内装修采用镜面、瓷砖和白粉墙日益增多,近距离读写使用的书簿纸张越来越光滑,人们几乎把自己置身于一个“强光弱色”的“人造视环境”中。据科学测定:一般白粉墙的光反射系数为69-80%,镜面玻璃的光反射系数为82-88%,特别光滑的粉墙和洁白的书簿纸张的光反射系数高达90%,比草地、森林或毛面装饰物面高10倍左右,这个数值大大超过了人体所能承受的生理适应范围,构成了现代新的污染源。经研究表明,燥光污染可对人眼的角膜和虹膜造成伤害,抑制视网膜感光细胞功能的发挥,引起视疲劳和视力下降。据有关卫生部门对数十个歌舞厅激光设备所做的调查和测定表明,绝大多数歌舞厅的激光辐射压已超过极限值。这种高密集的热性光束通过眼睛晶状体再集中于视网膜时,其聚光点的温度可达到摄氏70度,这对眼睛和脑神经十分有害。它不但可导致人的视力受损,还会使人出现头痛头晕、出冷汗、神经衰弱、失眠等大脑中枢神经系统的病症。诱发癌症多个研究指出,夜班工作与乳腺癌和前列腺癌发病率的增加具有相关性。2001年美国《国家癌症研究所学报》发表文章称,西雅图一家癌症研究中心对1606名妇女调查后发现,夜班妇女患乳腺癌的概率比常人高60%;上夜班时间越长,患病可能性越大。2008年《国际生物钟学》杂志的报道证实了这一说法。科学家对以色列147个社区调查发现后,发现光污染越严重的地方,妇女罹患乳腺癌的几率大大增加。原因可能是非自然光抑制了人体的免疫系统,影响激素的产生,内分泌平衡遭破坏而导致癌变。产生不利情绪光害可能会引起头痛,疲劳,性能力下降,增加压力和焦虑。动物模型研究已证明,当光线不可避免时,会对情绪产生不利影响和焦虑。科学家最新研究表明,彩光污染不仅有损人的生理功能,而且对人的心理也有影响。“光谱光色度效应”测定显示,如以白色光的心理影响为100,则蓝色光为152,紫色光为155,红色光为158,紫外线最高,为187。要是人们长期处在彩光灯的照射下,其心理积累效应,也会不同程度地引起倦怠无力、头晕、性欲减退、阳痿、月经不调、神经衰弱等身心方面的病症。视觉环境已经严重威胁到人类的健康生活和工作效率,每年给人们造成大量损失。为此,关注视觉污染,改善视觉环境,已经刻不容缓。你是怎么理解光治疗这个概念的,举一个光治疗的例子详细说明光疗法(lighttherapy)是利用阳光或人工光线(红外线、紫外线、可见光、激光)防治疾病和促进机体康复的方法。日光疗法已划入疗养学范畴。理疗学中的光疗法是利用人工光辐射。1.红外线疗法用于医疗的红外线光谱分为长波红外线和短波红外线二部分,其波长分别为15~1.5微米和1.5微米~760纳米。红外线透入机体的深度是0.05~l0毫米,其中长波部分只能达到皮肤的表层,短波部分可达皮下组织。红外线的主要生物学效应是热作用。红外线的热作用使被照射局部的血管扩张,血流加快。局部热可被血流带至全身,使全身的血管扩张。热还能促使细胞的吞噬作用加强、局部代谢旺盛、细胞的氧化过程加快和肌张力降低。红外线照射有明显的改善局部血液循环的作用,促进局部渗出物的吸收和肿胀的消退。可降低肌张力,缓解肌肉痉挛。止痛、消炎,可消除浅表组织的慢性炎症。2.紫外线疗法紫外线主要靠人工方法获得,紫外线透入人体皮肤的深度不超过0.01~1毫米。大部分在皮肤角质层和棘细胞层中吸收,使细胞分子受激呈激发状态,形成化学性极活泼的自由基,因而产生光化学反应如光分解反应、光化合反应、光聚合作用和光敏作用,故有化学射线之称。紫外线的治疗作用有:①杀菌作用,②消炎作用,③止痛作用,④促进伤口愈合,⑤脱敏作用,⑥抗佝偻病,骨软化症。⑦长波紫外线与光敏剂合用治疗牛皮癣与白癜风。3.激光疗法受激辐射光称为激光,以各种形式的激光治疗某些疾病的方法,称为激光疗法。激光的主要特征有高度定向性、亮度高、单色性好、相干性好等。激光的生物学效应有热效应、压力效应、光化学效应、电磁效应等。激光的治疗作用依其能量的大小而不同,低能量的激光主要有抗炎和促进上皮生长的作用,高能量激光由其对组织的破坏作用,可用于切割、烧灼或焊接组织。