光线束

从光源辐射的光能的定向投影

光线束是从光源辐射的光能的定向投影。当阳光透过云层、树叶或窗户等介质过滤时，会形成光线束(一束阳光)。为了人为地产生光束，在许多照明设备中使用灯和抛物面反射器，例如聚光灯，汽车前灯，PARCAN和LED。某些类型的激光器发出的光有最小可能的光束发散。

简介

在光学中，光线束是用来描述一束电磁辐射或带电粒子束的几何结构，通常以窄锥体或圆柱形的形式出现。在方位角和高程中强束的天线常被称为“铅笔梁”天线。例如，相控阵天线可以发出一束极薄的光束。这种天线用于跟踪雷达。

在光学中，透镜的聚焦作用通常用光线束来描述。除了圆锥形和圆柱形光线束笔外，还可以处理散光光线束。

在电子光学中，扫描电子显微镜使用窄束光束来达到深景深。

辐射治疗中使用的电离辐射，无论是光子还是带电粒子，如质子治疗和电子治疗机器，有时都是通过光线束扫描来实现的。

物理学中的光线束

入射光线

在光的反射现象中，从一种介质照射到介质界面的光线，称为入射光线。

反射光线

光从一种介质传播到另一种介质时，在介质交界面反射回原介质的现象叫做光的反射，被反射回原介质的光线，称为反射光线，入射到交界面的光线称为入射光线。

注：真实的自然界中不存在光线，光是一种波和粒子。光的反射原理也有误，因为根据光的反射原理，如果将遥远光源用凸透镜聚焦成一点，那么这一点的亮度将无限大。但这在物理学上不成立，因为物理学上不能有无限，实际上它不会成为一点，只会变成一个牛眼状的光圈。

光的反射原理

当光线射到界面上，反射角等于入射角（两角相等）；

入射光线、反射光线与法线在同一个平面内（三线共面）；

入射光线、反射光线分别在法线的两侧，并关于法线对称（两线分居）。

折射光线

当一束光线在一种介质斜射入另一种介质或在同一种不均匀介质中传播时，方向发生偏折后形成的光线。

几何概念

在几何光学中，不把光看做电磁波，而看作为光能量传播方向的几何线，这种几何线称为光线束。

表示光的传播方向的直线称为光线束，光线是一种几何的抽象。在实际当中不可能得到一条光线束。

光线束的分类：入射光线、反射光线、折射光线。

可见光线束

从侧面看，只有一部分光线被物体分散，才能看到光束：像灰尘、水滴(雾、雾、雨)、冰雹、雪、烟或诸如鸟类等较大物体的微小颗粒。如果光路中有很多物体，那么它看起来像一个连续的光束，但是如果只有几个物体，那么光线可以看作几个单独的亮点。在任何情况下，来自光束的光的这种散射以及来自侧面的光束的最终可见度被称为廷德尔效应。

侧面可见性作为副作用

手电筒（“火炬”），手动导光；

前大灯灯安装在车辆中，或者安装在人的前额上，例如，内置成头盔；

灯塔，横梁横扫；

探照灯，光束指向某物。

侧面可见性作为目的

为了从侧面观察光束，有时使用雾霾机器或雾化机。两者之间的区别在于雾本身也是一种视觉效果。

激光照明显示 - 激光束通常用于视觉效果，通常与音乐结合使用。

探照灯常用于广告，例如汽车经销商; 光束在大面积上是可见的，并且（至少在理论上）可以通过将光束跟随到源来找到经销商或商店。这也曾经是为电影首映式做的；挥舞着探照灯的光束仍然被看作是二十世纪福克斯电影制片厂标志的设计元素。

作用

没有光就没有色彩，世界上的一切都将是漆黑的。对于人类来说，光和空气、水、食物一样，是不可缺少的。眼睛是人体最重要的感觉器官，人眼对光的适应能力较强，瞳孔可随环境的明暗进行调节。但如果长期在弱光下看东西，视力就会受到损伤。相反，强光可使人眼瞬时失明，重则造成永久伤害。人们必须在适宜的光环境下工作、学习和生活。另一方面，人类活动可能对周围的光环境造成破坏，使原来适宜的光环境变得不适宜，这就是光污染。光污染是一类特殊形式的污染，它包括可见光、激光、红外线和紫外线等造成的污染。可见光污染比较多见的是眩光。例如每当夜晚在马路边散步时，迎面而来的机动车前照明灯把行人晃得眼都睁不开，这就是一种光污染，叫做——眩光。

其他应用

（1）光通信：

光通信（Optical Communication）是以光线束为载波的通信方式。增加光路带宽的方法有两种：一是提高光纤的单信道传输速率；二是增加单光纤中传输的波长数，即波分复用技术（WDM）。

（2）红外遥控：

红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管来发出经过调制的红外光线束；红外接收电路由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成，它们将红外发射器发射的红外光转换为相应的电信号，再送后置放大器。

（3）激光瞄准镜：

激光发射按钮用软线与瞄准具本体相连，因此可安置于武器合适位置上。瞄准具本体可用北约标准支座或特别的支座与武器连接。该瞄准具发射一束激光光线束，光轴经校正与武器轴线平行后，可用激光光斑指示武器对目标的瞄准点。该瞄准具必须与夜视眼镜一起使用，射手才能迅速捕捉到目标。

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