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水下光學基礎
水和空氣對光的傳播來說，是不同的媒質，所以人在水下的視覺不同，一般產生視力減弱、 視野縮小
和色覺改變等。此外，由于水的混油、透明度差，能見度也會呈不同程度的降低。所有這些都會造成潛水
員的水下視覺困難。
但不論是在空氣中，還是在水中或是其它媒質中，光的傳播規(guī)律都是相同的。一、光的直線傳譽
光是從物體發(fā)出來的，能經(jīng)發(fā)出光的物體叫光源。例文太陽和氣行等都是光源。如果光源本身的尺可
比到光源到觀察點的距路小得很多時，這樣的光源叫城臺光源。能夢傳播光為動質叫無光約建質。刨起：
空氣、水和玻璃等都是光的蝶質。
在點光源的照射下，在不透明的物終背后會出現(xiàn)清濟的彩子。
影子為老狀與光源為中心食出的直線所
構成的幾何投影形狀一致，在黑夜。我們可以觀察到手電簡發(fā)出的光，其路線是直的。這蘭現(xiàn)余表明光在
空氣中沿直線傳播。
實驗證明：光在任何一種均勻業(yè)質里都沿直線傳福。這就是光的直線傳播定鋒。
應注意的是，光線只在均勻的媒質中沿直線傳語。在豐均勻媒質中光線裝醫(yī)折封而考三，
單位時間內光傳播的更高叫光遠。光遠與煤質的密度有關。媒質玄度起小，光遠這大。光在真空中的
速度為3×10"km /s。光在真空中的遠度 ，在空氣中的速皮比在真空中路小，可運飲為 3x0m/s.光
在水中的速度大約是空氣中的四分之三。在交旁中比水中還小很多。
光在真空中的傳播遠度是一切物質運動遠度的聶大校限。
二、光的反射和折射定律
（一）光的反粉定律
光在均勻媒質中是直線傳播的。蘭光從一科媒質信指到另一業(yè)質時，在兩科蝶質的分界面上，一部分
光返回原來的媒質，這種現(xiàn)象叫光的反射。
如圖2.5所示，工是空氣，I是平面鎮(zhèn)，A0是入射光線。0日 是反時光線。我們把通過光的入射點。
垂直于鏡面的直線 ON 叫法線。入射光線 A0 與法線 ON 的交角上AON 叫獄入射角，反射光線 08 與法錢
ON 的夾角??BON 叫微反射角。
實驗證明：反射光線與入射光線和法線在同-平面上，反射光線和入射光錢分居在法錢兩側，反射角
等于入射角。這就是反射定律
如奧讓光逆者原來的方向投射到界面上，那它就要逆者原來人射光的方向反射出去。可見，在光的反
射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
光的反射
光線在任何兩種媒質的界面上都會發(fā)生反射，但不同的界面對光的反射是不同的。平滑的界面，如鏡
面、平靜的水面等，能使平行的入射光線沿著同一方向反射出去，即反射光線也是平行的，這種反射叫做
鏡面反射。如果界面租糙不平，即使入射光線是平行的，反射后的光線也不平行，而是射向各個方向，這
種反射叫做漫反射。必須注意，發(fā)生漫反射時，每一條光線還是遊守反射定律的。
（二）光的折射定律
光線從一種媒質進入到另一種媒質時，它的傳播方向會改變，這種現(xiàn)象叫做光的折射。讓一束光從空氣中斜者射向水面，我們會看到，
除了一部分光反射回空氣，改變了傳播方向以外，
還有一部分光進入水中，也改變了傳播方向。如圖
反射伯
2-6 所示。
為光的入射點，NN’為法線，AO 為入
入射伯
射光，OB 為折射光，0C 為反射光，
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