光是一種電磁波，它具有波動和微粒的雙重性。與其它所有的波一樣，光波也具有波長，波長用λ表示。光波最常用的單位是納米(nm)。把光波波長按照從短到長的順序進行排列就得到了光譜。光譜中隨著波長由短到長依次出現(xiàn)ґ射線、x射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波等。

 

可見光就是不需借助任何儀器設備，用肉眼就可以觀察到的光，波長范圍約在380nm～760nm之間，我們現(xiàn)在所說的透光率也是針對可見光而言，透光率就是指可見光的通過率。當所有可見光一起入射到眼睛時，我們就感知為白色，可見光中波長較長的光進入眼睛就會被感知為紅色，波長較短的光進入眼睛就會被感知為紫色，當光波長從760nm到380nm逐步減短時，依次就是紅橙黃綠青藍紫7種顏色，我們就能看到五顏六色的世界。

近紅外光(NIR)是介于可見區(qū)和中紅外區(qū)間的電磁波，不同文獻中對其波長范圍的劃分不盡相同，美國試驗和材料協(xié)會（ASTM）規(guī)定為780～2526nm。NIR常被化分為短波近紅外(SW-NIR)和長波近紅外(LW-NIR),其波段范圍分別為700-1100 nm和1100-2500 nm。

化學發(fā)光是某種物質分子吸收化學能而產生的光輻射。任何一個化學發(fā)光反應都包括兩個關鍵步驟，即化學激發(fā)和發(fā)光。因此，一個化學反應要成為發(fā)光反應，必須滿足兩個條件：第一：反應必須提供足夠的能量（170～300KJ／mol），第二，這些化學能必須能被某種物質分子吸收而產生電子激發(fā)態(tài)，并且有足夠的熒光量子產率。

熒光是一種光致發(fā)光的冷發(fā)光現(xiàn)象。當某種常溫物質經某種波長的入射光（通常是紫外線或X射線）照射，吸收光能后進入激發(fā)態(tài)，并且立即退激發(fā)并發(fā)出比入射光的的波長長的出射光（通常波長在可見光波段）；而且一旦停止入射光，發(fā)光現(xiàn)象也隨之立即消失。具有這種性質的出射光就被稱之為熒光。在日常生活中，人們通常廣義地把各種微弱的光亮都稱為熒光

生物發(fā)光可分兩類：一類是被動發(fā)光，另一類是主動發(fā)光，光是一種能量，主動發(fā)光是對能量的一種消耗。1885年，杜堡伊斯在實驗室里提取出螢火蟲的熒光素和熒光素酶，指出螢火蟲的發(fā)光是一種化學反應�；瘜W發(fā)光的物質有兩種能態(tài)，即基態(tài)和激發(fā)態(tài)，前者能級低而后者能級很高。一般地說，在激發(fā)態(tài)時分子有很高并且不穩(wěn)定的能量，它們很容易釋放能量重新回到基態(tài)，當能量以先于形式釋放時，我們就看到了生物發(fā)光。

光和顏色是一起出現(xiàn)的，沒有光也就沒有顏色。不透明物體的顏色是因為反射光而來，透明物體的顏色是因為透射光而來；紅色鏡片可以讓紅色波長的光通過，其它顏色的光被反射或吸收；綠色鏡片可以讓綠色波長的光通過，其它顏色的光被反射或吸收。

光的基本單位

1．發(fā)光強度(光度,I)

點光源在某一方向上的發(fā)光強度,即是發(fā)光體在單位時間內所射出的光量,也簡稱為光度,常用單位為燭光(cd,坎德拉),一個國際燭光的定義為以鯨魚油脂制成的蠟燭每小時燃燒120格冷(grain)所發(fā)出的光度,一格冷等于0.0648克。 

2.光通量(φ)

點光源或非點光源在單位時間內所發(fā)出的能量,其中可產生視覺者(人能感覺出來的輻射通量)即稱為光通量.光通量的單位為流明(簡寫lm),1流明(lumen或lm)定義為一國際標準燭光的光源在單位立體弧角內所通過的光通量,由于整個球面面積為4πR2,所以一流明光通量等于一燭光所發(fā)出光通量的1/4π,或者說球面有4π,因此按照流明的定義可知一個cd的點光源會輻射4π流明,即φ(流明)=4πI(燭光),假定△Ω為很小的立體弧角,在△Ω立體角內光通量△φ,則有△φ=△ΩI

3.光密度即光吸收值

也叫吸光度指的某一物質或溶液對光的吸收程度,濃度越高,則對光的吸收越多,吸光度越大,在一定范圍內吸光度和濃度成正比,常用于測量濃度