光的直线传播定律guang de zhixian chuanbo

光在均匀媒质中沿直线传播的定律。几何光学的基本实验定律之一。早在公元前300多年我国墨翟的著作《墨经》中，对影和半影、小孔成像做了描述，是人类对光的直线传播的最早的文字记载和证明。一百年后，欧几里德在《反射光学》一书中提到：“我们假想光是直线进行的”。17世纪，牛顿提倡的光的微粒学说和惠更斯创立的光的波动学说，以不同观点解释了光的直线传播现象，费马原理也能导出这一定律。由于光具有波动性，当它在传播中遇到障碍物时，要发生偏离直线传播的衍射现象。例如，在小孔成像中，当小孔的直径缩小到10^-5米时，因衍射现象显著，像明显地变模糊了。在研究光的传播时，通常，障碍物的尺寸都远大于光的波长，因此光的直线传播定律仍成立。

光的直线传播定律Guang de zhixian chuanbodinglü

几何光学中的一条基本实验定律，即在均匀介质中，光沿直线传播。在几何光学中用一条表示光的传播方向的几何线代表光，并称这条线为光线。光的直线传播定律也可以表述为：在均匀介质中，光线为一条直线。在日常生活中可经常观察到光的直线传播的现象。例如从门或窗的狭缝里射进较暗屋子里来的阳光，在有尘埃悬浮的情况下，清楚地显示出一条细而直的光带。可以用“小孔成像”的实验来验证光的直线传播定律。如图所示，在一块硬纸板上扎一个小针孔，在纸板的一侧放置一个光源（如点燃的蜡烛），另一侧放置一块毛玻璃或白纸屏，适当地调节屏的位置，在屏上可以看到一个倒立的光源的像。其形成的原因是：由光源发生的光向四周沿直线传播出去，它的任何一个发光点发生的光只有在沿着与小孔成一直线方向上的光线能通过小孔，其它的光线均被纸板挡住。每一条通过小孔的光线在屏上形成一个光点，这些光点分别对应光源上不同的发光点，这些光点的集合形成一个倒立的光源的像。应该指出，光的直线传播性，对于光的实际行为只具有近似的意义，以它作为基础的几何光学，只能应用于有限的范围和给出近似的结果。若所研究对象的几何尺寸远大于所用光的波长，则由几何光学可以获得与实际基本相符的结果。反之，若其几何尺寸可以跟光的波长相比，则由几何光学得到的结果将与实际有显著的差别。对于后一种情况，应该用物理光学进行研究。