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　　【调频】

　　频率调制是借改变载波的频率变化而成，载波的振幅坚持恒定，因此在接收后，已调载波振幅的变化，基本不必再呈现于声频电波中，所以电杂波引起的振幅变化，完全没有作用。这也表示不受杂波影响的频率调制信号杂波比值，比振幅调变小得多，因此频率调制发射机的功率虽低，也可以得到相同音质的接收。再者，因为频率调制载波的频道，包括所传送20～15 000赫的全部声频频带，所以频率调变具有高度传真性。频率调制所需频道的频带宽，比振幅射频调制大。在发展频率调制的同时，很宽的特高频率的频带从（30～300兆赫）内的信息传送，已经可得到了。频率调制广播所规定的总频带为88～108兆赫（即总频带宽为20 000千赫），每一广播电台所许可频道的频带宽为200千赫；这表示在同一地区，可以同时有100家电台存在。调频也有它的毛病，如要达到调频的作用，发射机的载波频率必需要在一较宽的频率波段内偏移。虽然精良调频广播，并不需要发射机的频率偏移达Zui高容许限度（指定中心频率高低各75 000赫），但高传真度性能的调频广播电台差未几都能接近这个限度。这样宽的频率规模在通用无线电广播波段是无法容纳的，故通用调频发送指定于88～108兆赫之间。在这频率波段中，调频遭受到和电视观众所习知的同样缺点，这便是调频的接收主要只限于离发射天线视线距离内，边远区的接收后果，在天天内的变化极大。调频的另一缺陷是每一发射机需要一较宽的频率波段，在波段重叠的情形下便只能收到Zui强的发射机。这样便需要把全国各地发射机的工作频率，细心地加以分配，以避免任何可能的重叠。

　　【谐振电路】

　　由于天线线圈中有各种广播电台的射频波通过，所以必需选择所盼望要的频率，这种功效叫谐振，具有这种作用的电路叫谐振电路。这种电路是由线圈与电容器构成。当有高频电流经过天线时，因电磁感应而在谐振线圈中也有高频电流通过。这时，在天线与地线电路中，虽有各种频流振荡电流通过，可是，在谐振电路中，由于线圈与电容器的作用，只有某一种固定频率的振荡电流通过特殊多，这种现象叫电振荡。某一特定线圈和特定电容器仅能谐振一个频率，转变调谐电路中的电感和电容值均可转变谐振频率。懂得此特征，就轻易清楚谐振电路如何选择电台。事实上没有一个调谐体系是完善的，协调振频率很接近的信号也将进入收音机，达到扬声器。不过收音机调谐的频率信号，其声音略比其他频率为强。在射频放大器的选择性，是由它的调谐电路决议的，调谐电路中线圈的电阻越是比它的电抗低，则选择性越高，线圈的选择性通常以Q来表现称之为品德因数，它即是线圈的电抗除以电阻。谐振回路一般作为收音机的输入回路。

　　【检波】

　　将接受电路中之高频交变电流整流，便成为单向之脉动直流，以引起膜片振动。这种把无线电波讯号变成声音信号的手腕，称为检波。凡具备单向传导或一方向导电优于另一方向的工具，都可以提任检波工作。解调制或检波的程序正与调制的程序相反，检波就是将在已调制载波所含的信号分出。关于对已调频载波的检波比较庞杂，通常先使已调频载波成为等幅已调频载波，以减低杂波，后将已调载波的频率变化，改变成声频信号波幅变化。通常吸收电波听筒膜片具有惯性，不能随振动电流之频率而振动（即使随之振动也超越听力范畴而无法觉察）；故需另置检波器于谐振电路中，以使调幅波变为单向脉动电流通入收话器中，再由此变为声波传入人耳。Zui常用的检波器有晶体检波器，二级管检波器和真空管检波器等等。

　　【传真】

　　应用电线或通过无线电发送不动图象（信件、图片、照片、报纸等）。传真的原理与电视类似，不过由于不动图像的发送可以延续足够长的时光，所以图像的分解速度及信号的发送速度都不请求很快。这种对图象的复合与分解，都可以采取机械装置；对于发送，可以采取相当窄的频带，也就是可以利用普通的通讯线路，例如利用电话线路就可以传真。宇航中拍摄的照相，都是采取电视的传真照相，这些照片是利用电波传送回来的“传真照片”。传真的照片是把传送的照片改为电讯信号播放，由受信的接受站收取这些“电讯信号”，再改成照片，同时也可收取世界各地的传真广播，遇有重大消息时，可以收取照片，再行转印成的消息照片分发，这种照片的价值及其功用是很高的。它的传送方式如图3－88所示。发放照片传真的处所，是先把照片卷在一个圆形筒上，这个圆筒以必定的速度旋转，在旋转的画面上，依附一个很渺小的光点，以扫描的方法扫过全部画面。照片的影像可以看做是由无数个深浅不同的小点组成，所以当扫描的光点扫到照耀照片上的某个小点时，小点较浅的地方反射强，而在较暗地方反射弱。其光线反射的亮度不同，便由光电管（把光线变成电信号的电子管）反射光的强弱改变为电流的变更。于是，照片的图象被改变为电讯号。电讯信号再通过发信机将电波传布到很远的地方。受信一方的装备，恰好和发信地相反，把电流的变化改做强弱的光线，就可以在感光胶片上得到画片的底片，所以，受信的一方也要有如发信处所的那样圆筒，用同样速度旋转；在圆筒上套上感光片，为防止其他光线的干扰，圆筒必需装在暗箱里。受信的吸收机收到发来的电信时，把强弱不同的电信号变为扫描光点的强弱变更，光点扫到感光的不同部位，发生不同的曝光后果，从而得到从远方传送来的传真照片。

　　【雷达】

　　雷达是利用无线电技巧进行侦查和测距的设备。它可以发现目标，并可决定其存在的距离及方向。雷达将无线电波送出，然后经远距离目的物的反射，而将此能量送回雷达的记发机。记发机与目标物间的距离，可由无线电波传雷达的目的物，再由目的物回到雷达所需的时间计算出。雷达的根本原理与无线电通信体系的原理同时被人所发明，赫兹与马可尼两人都曾用超短波实验其反射情况，这也就是所谓雷达回波。赫兹用金属平面及曲面证明，电波的反射完全合乎光的反射定律。同时赫兹度量脉冲的波长及频率，并已计算其速度也发现与光相同，这也就是所谓的电磁辐射。雷达送出短暂的电波讯号的程序，称为脉冲程序。雷达的基础作用原理有些类似于声波的回声。唯一与声波丈量距离的不同点，在于雷达系统具有一指示器，唆使器中包括有一个与电视收像管雷同的观察管。此管可将雷达所发出的脉冲及回波，同时显示于其标有距离的基线上。还有其他指示器，使雷达借天线所搜索的材料，制成一个图，从图上立即可以定出目标物的区域距离及方向。因为雷达的作用完整是借电波的反射原理而成，所以必须用频率在1000兆赫到10 000兆赫的类光微波方行。雷达所发射的电波可借抛物面形的反射器，使其成为极度聚焦的波束，这就像探照灯所射出的光束一样。此波束借旋转天线及抛物体形反射器的精密把持，有体系地对空间进行搜索。当波束从目标物反回来时，天线所指的方向，就表示目标物对天线的程度方位角。以角度为单位所表示的程度方位角，通常都显示于指示器上。为了决定目标物与雷达间的距离，雷达的发射脉冲距接受到回小的时间，必须准确测定。因为雷达电波在空中以每秒约30万公里的光速进行，因此在每微秒的时间内，电波行进约为300米。由于雷达脉冲必须从雷达行至目标物，再由目标物回到雷达，但目标物距雷达的距离，为雷达脉冲总行程的一半。约为每微秒150米。此时间可利用电子束在阴极射线管的屏幕上，以直线扫描唆使出。借电子束，以已知变动率（如以每微秒0.01米）作程度倾向，因此电子束打在萤光屏上所留的痕迹，就形成一个时间标度，或直接用尺，来表示。如雷达天线送出一个1微秒长的脉冲，同时指示器的阴极射线管电子束在屏幕上，以每100微秒0.0254米的变动率开端扫描。再假设雷达脉冲在30000米的距离从一飞机反射回到线。当1微秒长的脉冲分开天线的同时，在雷达指导器的左侧也显示出一个0.025厘米长的主脉冲（发射脉冲）。由天线发射的脉冲，到飞机进行了30000米的距离，需时100微秒，然后反回天线也需100微秒。结果微弱的脉冲回波也显示于指示器上，其与主脉冲之间有5厘米的距离，或指示为200微秒。由于脉冲本身有1微秒的长度，所以量度距离时，必须量度两脉冲的前缘间距离。由于回波信号太弱，所以一个单一回波信号显示于指示器，很难被发现。因此回波信号，必须于每秒内，在指示器上反复显示数次，显示的办法是借电子束随天线扫描的速率（通常天线以每分钟15到20转转动）在唆使器上扫描而得。雷达无论在平时及战时，都已被普遍的应用。在二次世界大战时应用雷达的目标，只是为了预知敌机的接近。用于预警网的预警雷达，预警雷达天线都是极大的转动抛物面形反射天线，或静止双极矩阵天线。战时雷达的运用很快就被扩大到地面拦阻节制，以及高射炮和探照灯的方向掌握等。这些所谓的射击节制雷达不仅能察知敌机的所在，并能主动决定高射炮的发射方向及使其发射。由于雷达可度量其与目标物间的距离，当然也可以从飞机上丈量距地面的垂直高度。常用的各种脉冲式雷达就可度量一架飞机的高度，供飞翔员飞翔的参考。然而对很低的高度（低于1000米），因距离太近，脉冲式雷达的回波有与其发射出的主脉冲合并的趋势。因此大多数雷达测高仪都不用脉冲输出，而用等幅调频电波。雷达测高仪的发射天线，送出一垂直无线电波束，此电波的频率持续不断的变化。当信号分开发射天线的瞬间，其信号的频率为某一频率。然后当信号由地反射回到测高仪的吸收天线后，因接收机内有一相位辨别器（或简称为鉴相器），鉴相器可将接收到的回波，与正在发射出的信号频率（或相角）作一比较。因为当回波回到接收天线，已经过了一段时间，当然此时发射天线所发信号的频率，也已转变。利用已知每秒周数的频率偏差，就可决议出电波由发射天线到地，在回到接收天线的时间，因此可盘算出飞机距地的高度。关于电波往来所需的时间与相应的高度，事先已经算出，并直接标示在指导器上，所以可以直接从指导器上读出飞机的高度数值。除此之外，雷达还可以用在飞机和船舶的导航，作为某一城市、机场，高山或某一特定点的分辨符号用的雷达指标，都已事先标示于航行图上。

　　【通信卫星】

　　火箭、飞弹、太空航具，或其他人造物体被置入绕地球公转之轨道上者，均称为人造卫星。而作为通讯用的卫星则称为“通讯卫星”。通讯卫星有两种，被动的和主动的。被动的通讯卫星仅仅是一具反射器。播送站向那卫星发射讯号，这讯号被传送到地面上另一个远远的接收站。主动的通讯卫星接收讯号后，把它增强，再把它发送出去。它们包括有接收、增强和播送的设备，以特别的电池或太阳能电池作动力。为了把通讯微波信号，传送得更远，经常采用同步通讯卫星。所谓同步卫星，是指卫星经发射后，它与地球某点的相干位置不变，实际上这些卫星并非在那里静止不动，因为要达到同步的目标，卫星必定要以和地球自转的角速度相同的速度缭绕地球转动。根据开普勒第三定律，卫星绕地球的周期因其平均轨道高度增添而增加。故在某一定高度时可期望致使卫星的周期与地球自转周期雷同，如此则卫星与地球某点之相干地位可以不变，这个高度大约是35783公里。此种高度的卫星称为同步卫星。严厉说来，仅是高度这一请求还不够，而必须又是在赤道面中圆形轨道上的卫星才真正能与地球某点相干位置不变。需要正圆形轨道是根据开普勒第二定律而来，此定律阐明卫星在椭圆轨道上时其速度永远在改变，在Zui低点时为Zui高速，Zui高点时为Zui低速，故在椭圆轨道上的同步卫星，因为速率不定的结果，对地球上某点时而偏东时而偏西。卫星在赤道面轨道运行时称之为赤道轨道，如果轨道平面与赤道面成一个角度时，这个同步卫星称之为倾斜同步卫星，这时卫星对地球上某一点来说会时而偏北时而偏南。以这样的同步卫星作为通信用的卫星就称之为“同步通讯卫星”由于这种卫星和地球上的某一地区处于同步，如果在赤道上空36000公里以外的高处，设置三颗同步卫星，就可以把微波信号传到全世界的任何地域。

　　【电子计算机】

　　电子计算机包含模仿计算机和数字计算机两大类，都具有度量和计算的简略观念。然而通常所指的计算机，都指数字计算机而言。实际上，每架大型的数字计算机，包含有成千个恒温器，求积计和小型模仿计算机，这些仪器都是以度量他量，来计算某量的。电子计算机的结构极为庞杂，通常可分为输入、输出、记忆、计算及节制五大部分。又记忆、计算及掌握三大部分称之为“中心处置机”。图3－89为其方框图。电子计算机的计算，是有一定的法则。通常它在作计算或逻辑运算时，已有一部分的法则储存于电子计算机中，其余的法则如数目字或指令，则由外界输入。因此，电子计算机在作运算时，必须将很多输入材料事先存储于记忆单位，然后再根据需要，依次自储存单位取出，进行计算。如图3－89记忆单位与计算单位是相互沟通的，记忆单位所存储的材料，送入计算单位中，经过运算后的结果，再送回记忆单位储存。此外，指令履行的先后顺序，必须根据需要而且有一定的规矩，因此电子计算机除了以上两单位外，必须有一把持单位，来履行所需要的指令。经过计算的结果，并不能永远储存于记忆单位，必须取出，而用数目字或字母表达于报表或卡片上。电子计算机的功效，除了可以猜测变幻无常的景象、进行医疗诊断，辅助领导人们到月球去，增强各大城市之间的通讯等。电子计算机还有绘制建筑图样和贸易图表的才能，并被用来绘制各种美术图案。现在电子计算机已成为现代化办公室不可缺乏的手腕，在发达的国度电子计算机已是入家庭和生涯中。

　　【电子显微镜】

　　是一种电子仪器装备，可用来具体研究电子发射体表面电子的放射情况。其放大倍数和分辩率都比光学显微镜高得多。因为普通光学显微镜的放大倍数和分辩率有限，无法观测到渺小物体。以电子束来取代可见光束，视察物体时，分辩率就没有波长要在可见光谱之内的限制，不过电子透镜无法作得像光学透镜那样完善。因此理论上，电子显微镜所具有的辨别率并不可靠。目前电子显微镜的分辨率可达10-7厘米（约为原子直径的两倍）。通常电子显微镜的放大率是200～200 000倍，再经照相放大可达1000 000倍。电子显微镜有两大类：（1）发射型。（2）电磁、静电扫描型。前者用于研究电子放射现象；后者用以增添普通光学显微镜的利用范畴。1924年法国物理学家德布洛意指出电子和其他的粒子也都具有和光相似的波动性质。他还求出了盘算它们波长的公式。

　　式中m是粒子的质量而v是它的速度，h是普朗克常数。此公式发现的年代较早，后来由美国科学家德维生及革末用试验证实其准确性。既然准确，也就告知人们：固然电子是一种可称重量，可数数目，可以被电子枪发射的粒子，但它同时又是一种波。从公式中我们可以看到，如果使电子活动的速度十分伟大的话，它就可以显明地显示出波长极短的波动性。假如在光学显微镜中被视察物的大小比光波波长还小的话，人们就不能辨别出来。在适用上通常取波长λ的三分之一作为限度，光波波长约在6×10-5厘米左右，它的三分之一就是2×10-5厘米了。然而，有很多科学家急待观察的微小显微镜如病毒体、胶体粒子及结晶构造的大小都在这限度以下，既然如此，如果我们把一颗活动中的电子加速，使它发生宏大的速度，从而有极短的波长，则应用此原理制成的电子显微镜就能察看到极渺小的物体了。把电子加速的措施是在真空中加上若干万伏的高电压，电子就会以极快的速度射出，其波长可能会到达4×10-10厘米这样短的长度，也就是说：电子显微镜

　　是理论上的成果，在实际上由于仪器等等原因，不可能到达这样幻想的田地。但无论如何，电子显微镜已可以放大五万倍以上；而有些优良到可将物体放大十万倍。电子显微镜中有一个电子枪，电子在枪集束射出，正像光学显微镜中利用光学透镜的成像作用得到显微的放大像一样，在电子显微镜中用磁透镜，使电子束会聚成像。我们把一片待观察的物体，例如一片很薄的晶体，放在电子显微镜中，电子束会就射向这片物体上，在一块荧光幕上就会得到一个放大的影像。如果在电子显微镜中用感光的底片取代荧幕的话就可以得到一张微观世界的可贵图片。而一些特殊好的电子显微镜，甚至可以视察到一些巨分子的构造！这些图片在科学研究上的价值十分重大。当然，在电子显微镜中不会这样简略，它要涉及电子射线通过物体产生不同的散射而造成明暗不同的影响。Zui近，有些电子显微镜是利用电子束的反射来观察较厚的物体例如病菌、病毒及其他极微小物体的巨分子组织。而Zui新的显微镜用的却不是电子显微镜，而是离子显微镜借以达到更短的波长，米勒曾经利用氦的离子显微镜胜利地拍摄到金属表面的单独分子活动！这种离子显微镜可以辨别原子之间相隔百万分之二十七厘米的空隙，它是目前显微镜中Zui好的一种。

　　【光学】

　　物理学的一个部分。光学的义务是研究光的天性，光的辐射、传播和接收的规律；光和其他物质的相互作用（如物质对光的接收、散射、光的机械作用和光的热、电、化学、生理效应等）以及光学在科学技巧等方面的应用。17世纪末，牛顿倡立“光的微粒说”。当时，他用微粒说解释观察到的很多光学现象，如光的直线性传播，反射与折射等，后经证明微粒说并不准确。1678年惠更斯创立了“光的波动说”。波动说历时一世纪以上，都不被人们所器重，完整是人们受了牛顿在学术上权威的影响所致。当时的波动说，只知道光线会在碰到棱角之处发生曲折，衍射作用的发明尚在其后。1801年杨格就光的另一现象（干涉）作实验（详见词条：杨氏干涉实验）。他让光源S的光照亮一个狭长的缝隙S1，这个狭缝就可以看成是一条修长的光源，从这个光源射出的光线再通过一双狭缝以后，就在双缝后面的屏幕上形成一连串明暗交替的光带，他解释说光线通过双缝以后，在每个缝上形成一新的光源。由这两个新光源发出的光波在抵达屏幕时，若二光波波动的位相相同时，则互相叠加而呈现加强的明线光带，若位相相反，则相互抵消表示为暗带。杨格的实验解释了惠更斯的波动说，也断定了惠更斯的波动说。同样地，19世纪有关光线绕射现象之发现，又支撑了波动说的真实性。绕射现象只能借波动说来作满足的解释，而不可能用微粒说解释。20世纪初，又发现光线在投到某些金属表面时，会使金属表面开释电子，这种现象称为“光电效应”。并发现光电子的发射率，与照耀到金属表面的光线强度成正比。但是如果用不同波长的光照射金属表面时，照射光的波长增长到一定限度时，既使照射光的强度再强也无法从金属表面释放出电子。这是无法用波动说解释的，因为根据波动说，在光波的照耀下，金属中的电子随着光波而振荡，电子振荡的振幅也随着光波振幅的加强而加大，或者说振荡电子的能量与光波的振幅成正比。光越强振幅也越大，只要有足够强的光，就可以使电子的振幅加大到足以解脱金属原子的约束而开释出来，因此光电子的开释不应与光的波长有关。但实验结果却违背这种波动说的解释。爱因斯坦通过光电效应树立了他的光子学说，他认为光波的能量应当是“量子化”的。辐射能量是由许许多多分立能量元组成，这种能量元称之为“光子”。光子的能量决定于方程

　　E=hν

　　式中E=光子的能量，单位焦耳

　　h=普朗光常数，等于6.624×10-34焦耳·秒

　　ν=频率。即每秒振动数。ν=c／λ，c为光线的速度，λ为光的波长。现代的观念，则以为光具有微粒与波动的双重性情，这就是“量子力学”的基本。在研究和运用光的知识时，常把它分为“几何光学”和“物理光学”两部分。适应不同的研讨对象和实际须要，还树立了不同的分支。如光谱学，发光学、光度学，分子光学、晶体光学，大气光学、生理光学和重要研究光学仪器设计和光学技巧的利用光学等等。

　　【光】

　　严厉地说，光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证实光就是电磁辐射，这部分电磁波的波长范畴约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间。波长在0.77微米以上到1000微米左右的电磁波称为“红外线”。在0.39微米以下到0.04微米左右的称“紫外线”。红外线和紫外线不能引起视觉，但可以用光学仪器或摄影方式往量度和探测这种发光物体的存在。所以在光学中光的概念也可以延长到红外线和紫外线范畴，甚至X射线均被以为是光，而可见光的光谱只是电磁光谱中的一部分。

　　【光源】

　　物理学上指能发出一定波长规模的电磁波（包含可见光与紫外线、红外线和X光线等不可见光）的物体。通常指能发出可见光的发光体。凡物体自身能发光者，称做光源，又称发光体，如太阳、恒星、灯以及燃烧着的物资等都是。但像月亮表面、桌面等依附它们反射外来光才干使人们看到它们，这样的反射物体不能称为光源。在我们的日常生涯中离不开可见光的光源，可见光以及不可见光的光源还被普遍地运用到工农业，医学和国防现代化等方面。光源重要可分为：热辐射光源，例如太阳、白炽灯、炭精灯等；气体放电光源，例如，水银灯、荧光灯等。激光器是一种新型光源，具有发射方向集中、亮度高，相关性优胜和单色性好的特色。

　　【几何光学】

　　光学中以光的直线传播性质及光的反射和折射规律为基础的学科。它研究一般光学仪器（如透镜、棱镜，显微镜、看远镜、照相机）的成像与打消像差的问题，以及专用光学仪器（如摄谱仪、测距仪等）的设计原理。严厉说来，光的流传是一种波动现象，因而只有在仪器的标准远大于所用的光的波长时，光的直线传布的概念才足够准确。由于几何光学在处置成像问题上比拟简略而在大多数情形下足够精确，所以它是设计光学仪器的基础。

　　【物理光学】

　　光学中研讨光的天性以及光在媒质中传布时各种性质的学科。物理光学过往也称“波动光学”，从光是一种波动动身，能阐明光的干预、衍射和偏振等现象。而在赫兹用试验证实了麦克斯韦关于光是电磁波的假说以后，物理光学也能在这个基本上说明光在流传进程中与物资产生相互作用时的部分现象，如接收，散射和色散等，而且获得必定胜利。但光的电磁理论不能说明光和物资相互作用的另一些现象，如光电效应、康普顿效应及各种原子和分子发射的特点光谱的规律等；在这些现象中，光表示出它的粒子性。本世纪以来，这方面的研讨形成了物理光学的另一部分“量子光学”。

　　【光线】

　　光源发出之光，通过均匀的介质时，恒依直线进行，叫做光的直进。此依直线前进之光，代表其前进方向的直线，称之为“光线”。光线在几何光学作图中起着主要作用。在光的直线传播，反射与折射以及研究透镜成像中，都是必不可少且要重复用到的根本手腕。应注意的是，光线不是实际存在的实物，而是在研究光的行进过程中细窄光束的抽象。正像我们在研究物体运动时，用质点作为物体的抽像相似。

　　【日蚀】

　　指地球进入月球的本影中，太阳被掩蔽的情况。当太阳、月球和地球在同一条直线上时便会产生。月球每月都会处于太阳与地球之间，不过日食并不能每月看到，这是由于白道（月球的轨道）平面对地球轨道有5°的倾角。月球可能时而在黄道之上或时而在黄道之下，故其暗影不能落在地球上。只有当太阳、月球和地球在一直线内，才干产诞辰蚀。假如地球的某一部分在月影之内，即发诞辰蚀；日蚀有全蚀、偏蚀、环蚀三种。地球上的某些地方正位于月球的影锥之内（即在基础影之内）这些处所就能观看到日全蚀。锥外虚影所射到的地方（即半影内的地方）则看到偏蚀。月球离地球较远的时候，影锥尖端达不到地面，这时从圆锥的延伸线中心部分看太阳的边沿，还有狭小的光环，这就是产生的环蚀现象。环蚀在亚洲，一百年中只能遇见十几次，在一个小地域欲见环蚀者，数百年也难得有一次机遇。月影投到地面上，急速向西走，所以某一地点能够看见的全蚀时光非常的短，Zui长不过七分半钟，均匀约3分。日全蚀带的宽度，均匀约160公里。在某一地点能够看见日全蚀的机遇，非常的少；均匀360年只有一次。日全蚀的机遇虽少，而须要观测和研究的问题甚多。例如日月相切时刻的测定。爱因斯坦引力说的证实等等。

　　【木星】

　　在我国古代称之为岁星，是九大行星中Zui大也Zui重的行星，它的直径比地球的直径大11倍，它的质量也比地球重317倍。它的自转周期为9.842小时，是所有行星中Zui快的一个。木星上的大气散布很辽阔，其组成含氢（H2）氮（N2）、沼气（甲烷CH4）及氨气（NH3），因此，其表面完整为阴暗所覆盖着。木星离地球的距离为628 220 000公里，它的赤道直径为142 804公里，比地球要大11倍。固然它是太阳系Zui大的一颗行星，但它却有Zui短的自转周期，比起地球的一天短了14小时6分钟；故知它是以极其惊人的速度不停地自转着，就是在其赤道上的某一质点Zui少也以时速45 000公里的速度卷旋前进着。离心力在赤道地带也大得惊人，结果便造成赤道的凸出，使此行星变成如一个压扁的橙子一样。木星有四颗大卫星，被命名为木卫一、木卫二…，都能用小望远镜看到，甚至有人能用肉眼观察到。显然它们的体积一定相当可观，它们的直径木卫一约是3719公里，木卫二约是3139公里，木卫三约是5007公里，木卫四约是5184公里。在这四颗卫星中，Zui靠近木星表面的一颗就是木卫一。由于宏大的卫星引力。木卫一只能以42小时半的时光围绕木星一周。在这些木卫围绕木星的进程中，它们有时在木星之后所谓被掩，有时在木星的昏暗面，称为蚀，有时在木星前叫作凌犯。

　　【月蚀】

　　当地球位于太阳和月球之间而且是满月时，进入地影的月球，就会发生月蚀。月球全体走到地影中的时候，叫做全蚀；只有一部分进入本影的时候，叫做偏蚀。月全蚀的时候可分做五象，当月球和本影第一次外切的时候，叫做初亏；第一次内切的时候叫做蚀既；月心和本影中心距离Zui近的时候，叫做蚀甚；当月球和本影第二次内切的时候，叫做生光；第二次外切的时候叫做复圆。偏蚀时，只有初亏、蚀甚、复圆三种现象。月蚀现象一定发生于望（阴历十五）的时候；但是望的时候，未必发生月蚀。这是由于白道（月球运行轨道）和黄道（地球运行的轨道）不相一致的缘故。但望时的月球如果距离交点太远，将不能发生月蚀；必需在某一定距离之内，才可以发生月食，这一定的界线，叫做月蚀限；这限界是随日、月、地球的间隔和白道交角的变更而略有变动，Zui大值为12.2°，Zui小值为9.5°。月蚀Zui长时共保持3小时40分，其中1时40分为全蚀，其余两小时为偏蚀。月蚀如在地平以上发生，则因地球自转，故可看法区超过半个地球。月全蚀时因地球大气反射红光进入地影，故可见古铜色微光之月面。月蚀次数虽较少，但见蚀带极广，而日蚀带狭小，故同一地域之居民，看见月蚀之次数较日蚀多。

　　【光速】

　　一般指光在真空中的传播速度。真空中的光速是物理学的常数之一，它的特点是：（1）一切电磁辐射在真空中传播的速率相同，且与辐射的频率无关；（2）无论在真空中还是在其他物质媒质中，无论用什么方法也不能使一个信号以大于光速c的速率传播；（3）真空中光速与用以进行观测的参照系无关。如果在一伽利略参照系中观察到某一光信号的速率为c=2.99793×1010厘米／秒，那么，在相对此参照系以速度v平行于光信号运动的另一个伽利略参照系中，所观测到的光信号一定也是c，而不是c＋v（或c-v），这就是相对论的基础；（4）电磁学理论中的麦克斯韦方程和罗伦兹方程中都含有光速。当用高斯单位来写出这两个方程时，这一点特殊显明。光在真空中的速度为c，在其他媒质中，光的速度均小于c，且随媒质的性质和光波的波长而不同。

　　【光速之测定】

　　伽利略曾经建议，使光行一段7.5千米的路程以测定其速度，但因所用的装备不完美而未胜利。此后，直到1675年，丹麦学者罗默在巴黎求得光速之可用数值。罗默把他的观察扩大到宇宙之间，而其所用的研究对象则为木星卫星的成蚀。这些卫星之中Zui内层的

　　因此，每经过此一周期之间隔，M便再次进入木星J之暗影中，而使地球上的观察者暂时无法看到它。罗默发明，当地球E围绕太阳S作公转

　　木星卫星的成蚀要迟14秒钟会才发生；又当地球在同一时间（即

　　至于木星卫星的实际绕转周期，则可依据地球公转到E5或E8时所作之观测求得。罗默认为此一现象，确切是由于地球从E1运行到W2之时，光之进行必须跟在地球后面追赶上去，而当地球由E6运行到E7时，则光之进行可对着地球迎着遇上所致。由此可知，E1与E2或E6与E7之间的距离，与地球在木星的卫星绕木星一周所需要的时间内运行的路程相符合。因为地球公转速度为30千米／秒，所以此二距离都是等于42.5×60×60×30（千米），约为，4 600 000千米。这阐明光须要多走14秒钟始能遇上地球由E1至E2的这一段距离；另一方面它在地球由E6至E7向光迎头遇上的这段距离中，光之行进却能省下14秒钟。由此得到光速约稍大于300 000千米／秒（4 600 000／14≈328 000千米／秒）。当地球由E2阔别木星而持续运转至E3、E4…等处时，那么当靠近E5时，则每次成蚀延迟之时间相继地累积起来，直到地球渐近于E5时成蚀延迟时间逐渐减少为零了（此乃由于木星与地球间的距离之增添，由于接近E5而渐渐减少，终于抵达E5而趋于零所致）。故成蚀延迟之时间，当地球在半年之中由E8运转至E5时，每次成蚀延迟时间相加起约等于1000秒。这也就是光从木星达到E5和光从木星达到E8这两段行程所需的时间差（亦即光行经地球公转轨道直径E5E8所需之时间）。由天文学上可知地球公转的轨道这直径为d=300 000 000千米；利用此数值盘算出的光速为

　　这一数值要比根据每持续两次木星卫星成蚀之时差所求得的光速更可靠一些。罗默测出的光速c=315 000千米／秒，和现在科学家采用更较精致的量度方法在真空中求得之光速的数值c=299 696±4千米／秒，实极接近。c=299 796这个数值是美国物理学家迈克耳孙测出的。在激光得以普遍应用以后，开端利用激光丈量光速。其办法是测出激光的频率和波长，应用

　　c=λν

　　计算出光速c，目前这种办法测出的光速是Zui准确的。根据1975年第15届国际计量大会决定，把真空中光速值定为

　　c＝299 792 458米／秒。

　　在通常应用多取c=3×108米／秒。

　　【迈克耳孙】 Michelson（1852～1931年）美国物理学家。他发明的迈克耳孙干预仪对光学和近代物理学是一宏大的贡献。它不但可用来测定渺小长度、折射率和光波波长等，也是现代光学仪器如付立叶光谱仪等仪器的主要组成部分。他与美国化学家莫雷（1838～1923年）在1887年应用这种干预仪，作了有名的“迈克耳孙—莫雷实验，这一实验成果否认了以太的存在，从而奠定了相对论的实验基本。1926年用多面旋镜法比拟精密地测定了光的速度。

　　【光的直线传播定律】

　　光在均匀媒质中是沿着直线传播的。因此，在点光源（即其线度和它到物体的距离相比很小的光源）的照明下，物体的轮廓和它的影子之间的关系，相当于用直线所做的几何投影。光的直线传播定律是人们从实践中总结出来的。而直线这一概念本身，显然也是由光学的察看而发生的。作为两点间的Zui短间隔是直线这一几何概念，也就是光在均匀媒质中沿着它流传的那条线的概念。所以自古以来，在实验上检讨产品的平直水平，均以视线为准。但是，光的直线传播定律并不是在任何情形下都是实用的。假如我们使光通过很小的小孔，则

　　我们只能得到一个轮廓有些含混的小孔的像。孔越小，像越隐约。当孔

　　而引起的。

　　【光的反射】

　　光碰到物体或碰到不同介质的接壤面（如从空气射入水面）时，光的一部分或全体被表面反射回往，这种现象叫做光的反射，由于反射面的平坦水平，有单向反射及漫反射之分。人能够看到物体正是由于物体能把光“反射”到人的眼睛里，没有光照明物体，人也就无法看到它。

　　【光的反射定律】

　　在光的反射进程中所遵照的规律：（1）入射光线、反射光线与法线（即通过入射点且垂直于入射面的线）同在一平面内，且入射光线和反射光线在法线的两侧；（2）反射角等于入射角（其中反射角是法线与反射线的夹角。入射角是入射线与法线的夹角）。在同一条件下，如果光沿本来的反射线的逆方向射到界面上，这时的反射线一定沿本来的入射线的反方向射出。这一点谓之为“光的可逆性”。

　　【漫反射】

　　当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，因面上凹凸不平，所以进射线固然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规矩地反射，这种反射称之为“漫反射”或“漫射”。这种反射的光称为漫射光。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜细心察看，就会看到其表面是凹凸不平的，所以原来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。

　　【平面镜】

　　镜的反射面是光滑平坦的面，叫做平面镜。普通应用的镜是在磨平后的玻璃背面涂有银，或涂锡和水银的合金。物体放在镜前时，物体即映于镜中而可以看见。这是由于物体反射出的光，于镜面反射落后入眼睛所致。平面镜成像，并非光线实际的聚集点，所以叫做虚像。平面镜所成之像的大小和原物体相同，其位置和原物体成对称，因为像和镜面的距离，恒与物体和镜面的距离相等。实物在两平面镜间可引起多次反射而形成复像，其在每镜中除由原物各成一像小，余皆互以他镜之像为物而形成。

　　【潜看镜】

　　从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面，用以窥测海面或地面上运动的装置，其结构与普通的望远镜雷同，唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜常用于潜水艇，坑道和坦克内用以观察敌情。

　　【球面镜】

　　反射面为球面的镜，可用以成像。球面镜有凹、凸两种，反射面为凹面的称“凹面镜”，反射面为凸面的称“凸面镜”。衔接镜面顶点与其球心的直线称为“主轴”。与主轴相近而与它平行的一束光线，被镜面反射后，反射光线（或其延伸线）与主轴相交，其交点称为“焦点”。镜面顶点和焦点之间的间隔称为“焦距”，即是球半径的一半。凹镜的球心和焦点（实焦点）都在镜前，凸镜的球心和焦点（虚焦点）都在镜后。凹镜有使入射光线会聚的作用，所以也称“会聚镜”，凸镜有使入射光线发散的作用，所以也称“发散镜”。在反射看远镜中用到凹镜；在汽车前面供驾驶员看后面车辆情况的镜子，则是凸镜。

　　【反射率】

　　又称“反射本事”。是反射光强度与入射光强度的比值。不同资料的表面具有不同的反射率，其数值多以百分数表现。同一资料对不同波长的光可有不同的反射率，这个现象称为“选择反射”。所以，凡列举一资料的反射率均应注明其波长。例如玻璃对可见光的反射率约为4％，锗对波长为4微米红外光的反射率为36％，铝从紫外光到红外光的反射率均可达90％左右，金的选择性很强，在绿光邻近的反射率为50％，而在红外光的反射率可达96％以上。此外，反射率还与反射材料四周的介质及光的入射角有关。上面谈及的均是指光在各材料与空气分界面上的反射率，并限于正入射的情况。

　　【球面镜成像】

　　对于凸面镜只能使特成正立、缩小的虚像。如图4－2（a）所示。由物A点动身的平行于光轴的光线，到达镜面后将反射，其反射光的延伸线必交球面镜的焦点F上。而从A射向F的光线被球面反射后将平行于光轴。这两条反射线，没有实交点，只有虚交点A′，也就是说视觉以为这两条光线是从A′发出的。物体上的B点发出的沿光轴的光线，即平行于光轴，又过焦点，故B′为B点的像。在物体AB上的各点，接照前述措施作图，其各点的像点都在A′B′上，故A′B′即为AB的像。无论物AB在何处，它所发出的光射到球面镜后而反射的光，没有实交点，因此所成之像必为虚像。由图中可以看出，物体在轴的上方，所成的虚像也在轴的上方，故所成之像为正立。无论AB在什么地位，从A点出发的平行于轴的光线一定在AF方向的光线的上方。此两线的交点A′必比A点更靠近轴，所以像是缩小的。依据上述方式作图可知凹透镜成像可有三种情形：（1）物在凹镜前二倍焦距以外时，是倒立缩小的实像，见图4－2（b）。（2）物在两倍焦距以内，焦点以外时，则成倒立放大的实像，见图4－2（c）。（3）当物位于焦点以内时，则成正立的放大的虚像，见图4－2（c）。

　　【光的折射】

　　凡光线在通过疏密不同介质接壤面时改变方向的现象，称为光之折射。如图4－3所示，光线AB由空气内斜向射至水面，自入射点B起，就向这点的法线EE′偏折而取BM的方向。若在水底置一平面镜M，使反射线MC再由水中透入空气，则自入射点C起，离开法线FF′偏折，而取CD的方向。偏折后的光线BM和CD，称为折射线，折射线和法线所成的角，如∠E′BM和∠FCD，称为折射角。由此可知光线由稀的介质入射到密的介质时，折射线常向法线倾向，故折射角常比入射角小；若由密的介质透入稀的介质时，折射线常离法线而倾向，折射角常比入射角大。当光线通过介质的密度在不断变化时，光线前进的方向也随之而改变，因此我们隔着火盆上的热空气看对面的显微镜时，会感到那显微镜不停地在闪动着。这是由于火盆上面的空气因受热很快地上升，这部分空气的密度便和四周空气的密度不同，而且热度还不断在变化，当由物体射来的光线通过这样的空气，其折射光线的路径不断发生变化，就会使物体变成了闪动的外形。在炎夏中午时分，假使躺在地上来看树木、房屋和人物，它们的轮廓似乎是透过一层流动的水一样，而且摇动不定。这是因为那时十分炎热，地面的辐射热很多，温度高，接近地面的空气受热，密度变小，因而上升，成为向上流动的气流，由物体射来的光线通过这种变动着的气流折射光线的路径就不断改变，因此所看到的物便都摇动不定。我们在夜里看到天空中恒星的闪动，也是这个道理。大气里经常存在着密度不同的气流和旋涡，当恒星的光线通过这种气流时，就会使它本来折射的路径发生变化，一会儿到左，一会儿到右，恒星是不会闪动的，都是这折射光造成的。又如太阳位于地平线邻近时，光之折射作用尤大。在地平线下的太阳，阳光从太空（真空）平射至逐渐变化的光密媒质空气中而发生的折射，光线传到地面是一曲线，因为光之折射的关系，太阳看上去就如同刚刚接触到地平线的下缘一样，实在它业已落至地平线以下了。同理，当太阳刚刚还在地平线下的时候，看上去它已升起来了。所以我们可以说：太阳实际上比我们肉眼所见的要落得早些而起的迟些；这等于说，光之折射将我们的白天稍稍加长了一点。

　　【折射定律】

　　在光的折射现象中，断定折射光线方向的定律。当光由第一媒质（折射率n1）射入第二媒质（折射率n2）时，在平滑界面上，部分光由第一媒质进入第二媒质后即发生折射。实验指出：（1）折射光线位于入射光线和界面法线所决议的平面内；（2）折射线和入射线分辨在法线的两侧；（3）入射角i的正弦和折射角i′的正弦的比值，对折射率一定的两种媒质来说是一个常数，即

　　此定律是几何光学的基础实验定律。它实用于均匀的各向同性的媒质。用来把持光路和用来成象的各种光学仪器，其光路构造原理重要是根据光的折射和反射定律。此定律也可依据光的波动概念导出，所以它也可利用于无线电波和声波等的折射现象。

　　【折射率】

　　表现在两种（各向同性）媒质中光速比值的物理量。光从第一媒质进入第二媒质时（除垂直入射外），任一入射角的正弦和折射角的正弦之比对于折射率必定的两种媒质是一个常数。这常数称为“第二媒质对第一媒质的相对折射率”。（n12），并即是第一媒质中的

　　第一媒质）的折射率称为这媒质的“尽对折射率”，简称“折射率”。由于光在真空中传播的速度Zui大，故其他媒质的折射率都大于1。同一媒质对不同波长的光，具有不同的折射率；在对可见光为透明的媒质内，折射率常随波长的减小而增大，即红光的折射率Zui小，紫光的折射率Zui大。通常所说某物体的折射率数值多少（例如水为1.33，玻璃按成分不同而为1.5～1.9），是指对钠黄光（波长5893×10-10米）而言的。

　　【光密与光疏媒质】

　　折射率较大的媒质（光在其中速度较小）与折射率较小的媒质（光在其中速度较大）相比拟，前者称“光密媒质”，后者称“光疏媒质”。如水对空气为光密，空气对水为光疏。光从光疏媒质进入光密媒质时，要向接近法线方向折射，即折射角小于进射角；光从光密媒质进入光疏媒质时，要分开法线折射，即折射角大于入射角。

　　【折射定律的解释】

　　折射定律的解释，是利用原始形态的惠更斯原理。这种情势的惠更斯原理，本质上是几何光学的原理，并且严格地说，只有在几何光学实用的条件下，也即在光波的波长和波阵面的线度相比为无限小时，才干够加以应用。在这些条件下，它使我们能够导出几何光学的折射定律。假设以v1表示第一种媒质中的光波速度，以v2表示第二种媒质中的波速。设i是波阵面的法线OC与折射媒质表面的法线OD之间的夹角，见图4－4。设在时刻t=0，波阵面的C点到达媒质表面时，和点O重合，则在波阵面从A′点到达第二种媒质（点B）所需的时间为τ，次波便从作为中心的点O动身，传播到某一个距离Of。以点O1，O2等为中心的各个次波，到指定时刻都传播到相应的距离，在第二种媒质中给出很多元球面波f1、f2……。依照惠更斯原理，诸元波的包络面，即平面Bf2f1f，指出波阵面的实在地位。显然

　　将数值A′B=v1τ和Of=v2τ代入式中，得到：

　　v1τsinr=v2τsini

　　或

　　由此看到，惠更斯的理论说明了折射定律，并且很轻易使折射率的数值和傅科在150多年以后所做的试验成果相符。应该注意，在折射现象中，光经过两种媒质，所以折射率与两种媒质有关，当光由媒质Ⅰ射进媒质Ⅱ，这个折射率是指媒质Ⅱ对媒质Ⅰ的相对折射率，通常记作

　　折射率，通常用n来表示，显然


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