光的三种现象及其解释的总结
河北省蔚县代王城中学 康万胜
初中物理的光学主要叙述了三种现象：光的直线传播、光的反射、光的折射。教材以光的传播路线为主线，按光的传播方向从不变到改变，传播介质由一种到两种的顺序，先后介绍了上述三种现象，并用生活中的例子作为知识的补充和延续。
一、光的直线传播
1．条件：均匀介质
2．核心：传播方向不变
3．具体事例：
①影子的形成：由于光沿直线传播，于是在不透明物体后会形成一个黑暗区域。如图1所示。
②日食、月食的形成：由于地球运行到月球的影子里，地球上某地的人们看到太阳被挡住了部分或全部这就是日食；而月食是由于月球运行到地球的影子里，地球上某地的人们看到月球部分或全部被挡住就是月食。月食如图2所示。
③小孔成像：由于光的直线传播，小孔前的明亮物体在另一侧形成一个倒立的实像。如图3所示。
二、光的反射
1．条件：光在传播过程中，遇到其它物体
2．核心：改变传播方向，但仍为原介质
3．具体事例：
①人能看到本身不发光的物体：是因为它们的表面要进行光的反射，反射光射入我们的眼中的缘故，而我们从不同角度看见是由于在表面进行的是漫发射。
②平面镜成像：某一点的光射到平面镜上会发生反射，反射光射入我们的眼睛，我们看上去镜中也有一发光点，实际上是镜前点的像。如图4所示。
三、光的折射
1．条件：光在传播过程中，遇到其它介质
2．核心：传播方向一般发生改变，并且进入不同介质
3．具体事例：
①筷子变弯：斜放在水里的筷子从上面看上去似乎变弯了，这是因为光从水中射入空气时发生折射造成的。如图5所示。
②池水变浅：池中有清水的时候，实际比较深的池水我们看上去比较浅，这也是因为光从水中射入空气时发生折射造成的。如图6所示。
③凸透镜能够成像也是由于光在空气和玻璃中发生折射的原因。
一、色光混合
色光的混合为加色混合，是光线的增加，两种色光混合，光度为两色之和，合色愈多，则光度愈强，愈近于白。其中品红与绿、黄与蓝、青与红，这些补色光混合和红与蓝、绿三原色光混合都成为白光。彩色电视机、彩色显示器、彩色液晶显示器，三基色日光灯管就是应用该原理而设计制作的。色光的三原色为红、绿、蓝。
将这色光三原色红（R）、绿（G）、蓝（B）投射到一个白色的平面上时，两种光色相叠射，则得出混合黄（Y）、品红（M）、青（C）。如果将三种原色完全重叠投射，则混合出白光（W）。
格拉斯曼（H．Grassman）总结了加色混合的现象，叫做格拉斯曼颜色混合定律，有以下几点：
（1）视觉只能辨别色彩的三种变化：明度、色相、纯度。
（2）两种光色组成的混合色中，如果一种色光发生变化，而另一种不变，则混合色也随之变化。补色律：每一种色都有一个相应的补色，便产生中间色，其色调决定两色的相对数量，其纯度决定二者在色相环上的距离。
（3）色相相同的光，不论它们的光谱组成是否一样，在混色中都具有同样的效果，即视觉上相同的两色，都是等色。代替律：相似色的混合仍然相似。如果A色＝B色，C色＝D色，那么A色＋C色＝B色＋D色。
（4）由几种色光组成的混合色的亮度，是各色光亮度的总和。
二、颜料混合
绘画颜料、印刷用的油墨及其它工业用的染料等等，这些着色材料的混色大体上比原来的颜色暗。原因他们反射光线的减少，两色混合后，光度低于两色各自原来的光度，合色愈多，被吸收的光线愈多，反射的光线愈少就愈近于黑。颜料三原色品红（M）、黄（Y）、青（C）是减色原色，它们相加混合而形成的是（近似）黑（BK），或其中任何二种色料相加而呈现的混合色都是暗于原色，也就是要减却二色的补色成分。所以称这种色料的混合为减色混合。彩色印刷的油墨调配、彩色照片的原理及生产、彩色打印机设计以及实际应用，都是黄、品红、青为三原色。彩色印刷品是以黄、品红、青三种油墨加黑油墨印刷的，四色彩色印刷机的印刷就是一个典型的例证。在彩色照片的成像中，三层乳剂层分别为：底层为黄色、中层为品红、上层为青色。各品牌彩色喷墨打印机也都是以黄、品红、青加黑墨打印彩色图片的。
颜料品红（M）、黄（Y）、青（C）混合能产生红（R）、绿（G）、蓝（B），也就是说加色混合三原色与减色混合三原色成了各自相反的间色（二次色）。这个原理被应用于天然色摄影和原色版印刷等行业色的分解与构成。
三、视觉混色
视觉混色不是直接由色光混合的加色法，也不是直接用颜料调和的减色法，而是使用颜料的一种加色混合方法，也可以叫中间混合，正如约翰内斯．伊顿说的，“在我们讨论色彩调和的颜料方法之外，还有用视觉调和的方法，这种的组成是将纯度色彩并置成小色域或点子的视觉调和，然后从一定的距离来观看这个表面具有的小色域或点、线的画面。在眼睛中，他们有被调和成一个单一色彩的感觉。这种加色法调和类型的优越性是：混合后的色调掺合性较少，而颤动性则增加。”
视觉混色的色感，就其明度来说，既没有提高，也没有降低，如将色料三原色M（品红）/Y（黄）/C（青）三等分色盘，G（蓝紫）/Y（黄）和R（红）/C（青）补色等分色盘，放在转动装置上，这些色盘旋转中呈现的是漂亮的中灰色或浅灰色。这就是说，色料的三原色的反射光虽然混合不出白色，但在改变混合方法时，也不会是黑浊色，而是三色平均明度的灰色。同样，互为补色的二种色料在此种混合下，也不是黑浊色，而是二色平均明度的灰色。虽然颜色盘的混合只能用于示范表演，但却提示了这样一个原理：在视网膜的相同部位，两种以上颜色不断予以刺激，就能在人的视觉上产生被平均了的混合色——保留着两种色以上的各色平均明度的一种新的混色。
