
光的平方反比定律是光学和物理学中的一个基本定律。
该定律描述的是,从一个点状光源发出的光,在均匀且各向同性的介质中传播时,其照射在物体表面的光照度(或称 illuminance)与光源到该表面距离的平方成反比。
具体来说,如果一个表面与点光源的距离增加为原来的 2 倍,那么该表面接收到的光照度就会减少为原来的 1/4。如果距离增加为原来的 3 倍,光照度就会减少为原来的 1/9,以此类推。
这个定律成立的前提条件是:
光源可以被近似为一个点光源。
光在传播过程中没有受到吸收、散射等能量损失。
光在均匀的、各向同性的介质(如空气)中传播。
这个定律不仅适用于可见光,也适用于其他类型的电磁辐射,因为它本质上描述的是能量在三维空间中从点源向外扩散的几何规律。当一个球面波从点源向外传播时,其总能量会均匀分布在一个不断增大的球体表面上。由于球体的表面积与半径的平方成正比,因此单位面积上接收到的能量(即光照度)就必然与半径的平方成反比。