电光管是一个抽成真空的玻璃泡。泡中央支有一个金属圈和外边相连，是光电管的阳极。在玻璃泡后壁上涂有一层光敏金属，是光电管的阴极，也有导线通到外边。
管的前壁是透明的，当光射到阴极表面的时候，能从光敏金属表面释放出电子。这电子受电源所加电场力的作用飞向阳极，流出光电管形成电流。
因为光电管是一种把光转变成电流的装置。光敏金属在光的照射下释放电子的现象，叫光电效应。
这时所释放的电子形成的电流叫光电流。
光电管除了“真空电光管”外，还有半导体光电管。它是用半导体晶体做的。体积可以很小，但功能相同，光照上去就能产生电流。
还有一种用光来改变电流的装置叫光敏电阻。
光照上时，它的电阻会大大减小，从而使电路中的电流大大增加。
自动门旁就安有一个电光管，它接受着从门的另外一边射来的光线，因此光电管电路中老是有电流流着。
这电流通到一个电磁铁的线圈内，使电磁铁具有磁性而总吸引着一个控制电键使它打开。电键控制开门电动机的电流。
门关着门电流是断的，电动机处于静止状态，人一走近自动门，就把射向电光管的光线挡住了，光电管电路中就没有电流，电磁铁就没有吸力了。
控制电键就合上接通电动机电路，电动机就开始，也就把门打开了。
走进门以后，光线又射入光电管，电动机就又不转了，而自动门就由弹簧的作用自动关上了。
光电管的另一个常见用途是电影放映机中的光声转换。
这种转换利用了光电流随入射光的强弱而增大或减小的规律：光强时，光电流大。
电影胶片的一侧有一条延续的“声迹”，这声迹各处的明暗不同。产生如下：
拍电影时，声音在麦克风转换成强弱随声音变化的电流。这电流通到一个灯泡内，灯光的强弱就由这电流控制，因而光的强弱随声音变化。强度不断改变的光被导向拍摄中的电影胶片边上的声迹位置上，就使胶片声迹部位感光。
这样，声迹的明暗就和原来的声音对应。
由于声音和动作画面是同时拍摄的，所以声音也和相关的动作的记录完全配合了。这拍摄声迹的过程是由声到电到光的转换过程。
电影放映机中有两个灯泡：一个是强光灯泡，照射胶片上的画面，在银幕上显示出图像；一个是较小的灯泡，专门照射胶片旁边的声迹的。
在声迹的对面就安装了一个光电管接受透过声迹的光线，光线的强弱按电迹的明暗变化。射入光电管就产生与声迹变化相应的电流。
电流再通过扬声器就使喇叭发声了。
由于声迹是原来拍摄时录制的，所以现在扬声器发出的声音也就和原来的拍摄现场的声音完全一样了。
这整个放音过程是由光到电到声的转换过程，和拍电影时的录音过程恰好相反。
光电效应，就是光照射到金属表面上时能从金属表面发射出电子的现象。
实验得出：光射到金属表面上时释放出来的电子的动能随入射光的频率增大而增大。紫光射到金属表面上所释放的电子的动能，就比红光射到同一种金属表面上所释放的电子动能大。
对于一种金属，要叫它释放电子，入射光的频率必须大于某一定的频率。频率小于这一频率的光照射时，无论光多么强，都不能使这种金属释放电子。
这种光电效应和入射光频率有关的事实，用波动说法安全不能解释。因为波的能量和振幅有关，和频率没有关系。
光子说
为了解释光电效应中被释放的电子动能和入射光频率有关的事实，于是光的粒子说法又“复活”了。
大科学家爱因斯坦提出光并不是原来想象的那样是连续不断的光波，一束光实际上是由许多粒子组成的，每个光粒子都具有一定的能量。
这样的粒子叫光子。
一个光子的能量取决于这种光的频率，等于6.63×10-34。
光电效应用光子说解释，是这样的：光子射入金属后，一个自由电子可以捕获一个光子而增加自己的能量。
入射光子的频率越高，能量越大，电子捕获它后获得的能量也越多，脱离金属表面付出后所剩的动能就越大。
如果入射光子的频率低到一定程度，使得电子捕获它以后所增加的能量还不够，这电子就脱离不了金属表面，只好继续留在金属内部了，光电效应也就不能发生了。
爱因斯坦之后，人们还研究了光射到金属上时反射散开的规律。
这规律只能用光子说解释。
另外还有其他实验证明光子说的正确，不但可以证明光是由光子组成的，而且扩及整个电磁波都是由光子组成的。
无线电波有无线电波光子；红外线有红外线光子；X射线有X射线光子等等。
不过，无论什么电磁波，相应的每个光子的能量都等于它们的频率和h的乘积。
这样，就可以得出，光既有波动性，又有粒子性。我们把这种现象称为光的二象性。
电子波
科学家们现在拍立体照片再也不需要用两个照相机同时拍摄的略有差别的两张照片了，只要利用激光的单色性和干涉现象就可以拍摄一种真正的立体照片，叫全息照片。
把来自同一激光器的激光分成两部分，一部分直接射到照相底片上，叫参考光；另一部分通过反射镜射到要照相的物体上，然后从这实物上再反射到照相底片上，这部分光叫物光。
参考光和物光在照相底片上相遇时就会发生干涉而产生明暗条纹。
由于参考光是均匀的，所以这些明暗条纹的深浅和形状就完全由物体的形象决定了。
把经过这样感光的照相底片拿去冲洗就成了一张全息照片。
一张全息照片用眼直接去看时，上面只有一条条弯弯曲曲杂乱的粗细不均匀的明暗条纹，丝毫不显示物体的形象。
但是，如果用拍照时使用的同样的激光去照射这张照片的前面，而在照片的后面向照片里看时，就会看到原来被拍照物体的虚像了。
这像十分逼真，立体感特别强，比立体电影或实体镜观察更为奇妙的是：当你歪一下脑袋从侧面向里看时，可以看到原来被物体前面挡住了的物体的后面的部分，就像被拍照物体立在那里一样。
另外，全息照片还有另外一个重要特点：一张全息照片即使大部分已损坏只剩下一小块时，用激光照射这一小块，仍然可以看到原来拍照的那个物体的全部形象，和用整个未损坏的照片看时一样。
这说明这张照片的每一部分都记录了物体形象的全部信息，所以叫全息照片。
这样真实的全息照片有很多用处。工业上可以利用这种照相方法进行工件的无损探伤；还可以利用它做成“全息照相存储器”，作为计算机的元件。
目前，全息照相的应用还正在进一步开发之中。
同时，利用声波对物体进行全息拍照的技术也正在研究开发中。
电子也有波动性。
电子波的一个重要的实际应用就是电子显微镜。
我们知道，波长越短，衍射越不显著，越可以看清楚物体结构的更细微的部分。
于是，科学家们根据用波长更短的波代替光提高显微镜放大倍数的设想，制造了电子显微镜。
在电子显微镜中照射被观察物体的电子波是电场加速电子而产生的。
一般电子显微镜中加速电子的电压有几万到几十万伏。
相应的电子波的波长约10-12米（可见光的波长的十万分之一）。
这样就能大大减弱衍射而显示物体的非常细微的结构。
这可以使电子显微镜的放大倍数达到几万到几十万倍。
光学显微镜中要用透镜来汇聚光线成像，有物镜，有目镜。
电子显微镜中也有目镜和物镜，不过它们不是用玻璃做的，而是用线圈做的。
使用电子显微镜时就向这些线圈中通电流，使线圈内部产生磁场。电子流，也就是电子波，通过这磁场时就受磁场力改变运动方向而汇聚或发散。
这和光通过玻璃透镜时因折射改变运动方向而汇聚或发散类似。
这种产生磁场的线圈因而就叫磁透镜。
光电是一家
无线电广播、电视的发射、接收，是发射台的振荡电流产生电磁波，这电磁波在接收器内产生电流而被接收。
这样，发射台的电荷（在振荡电流中的）是通过电磁波，或说是光子，对接收机的电荷发生的作用。
人眼看见物体是物体发的光对人眼内视网膜刺激的结果。
物体发光是物体原子内的电子能级发生变化发出的。
视网膜也是由原子组成的。
视网膜受刺激实际上是视网膜的原子内的电子受光的作用的表现。
因此由人看见物体这件事说明物体的电荷也是通过光子，或说电磁波对视网膜内的电荷发生作用的。
从这里，我们得知：通电光子，或说是电磁波，发生相互作用的电荷都是运动的。
现代理论说明：即使不运动的电荷，即静止的电荷之间的作用，包括同电相斥、异电相吸这样的作用也都是光子传递时产生的。
光子在两电荷间来回传递的吸引力或排斥力就表现为电场力。
一方面，光子和电磁波本是一个东西；另一方面，光子又是传递电荷间相互作用的媒介。
所以说，光和电是紧密联系而不可分割的，谁也离不开谁。
光电本是一家。
插到水里的筷子像是折断了
把筷子放进空杯子里，筷子仍然是直的；可我们如果往杯中加水，筷子被水淹没的部分与水上的部分看起来就不在一条直线上，筷子像是被折断了。
这是因为水的密度比空气大得多，于是，光从空气中进到水里时，在水和空气相交的地方发生了折射，光不再沿着原来的方向传播。所以，水下的光线自然不会与水上的光线成一条直线。
因此，筷子虽然没有断可看起来却像折断了一样。
全息照相
最初，我们利用透镜成像的原理，得到照片，这已经很不容易了，连紫禁城里的老佛爷都视为新奇的宝贝。
后来，采用多棱镜，在同一张照片上，可以同时摄出不同角度下的形象，这样，对一个人的印象也就不会是片面的了。
在出现激光以后，照相术有了划时代的进步，已发明出立体相片，从各个角度看过去，事物都活生生地呈现在你面前，这就是激光全息照相。
它的基本原理是这样的：由激光器输出的激光分成两路，一路照射物体，另一路照到一个反射镜上，两路光反射到同一个照相底片上，这两路光产生干涉，于是在照相底片上形成干涉条纹。当我们再次用激光照射具有干涉条纹的照片时，就可复现立体图像。
全息照相还有一个特点，即使相片损坏了，只要还残留一部分，依然可以由干涉纹的信息复现图像。
既然全息照相可以从各个侧面来看立体图像，那么能不能发明激光全息电影呢？让一个个连续的电影镜头也成为从各个侧面来看都是立体的，让屏幕中的人物走到观众面前，既虚又实，那不更好吗？其实这正是专家们要进一步研究的课题。
用照相机拍摄电影画面
如果想用照相机拍摄下电影某一个画面，关键是如何选择照相机的快门速度。
电影胶片并不是连续的，一般每秒钟放映24张画面，由于人的视觉暂留，才不会感觉有中断。因此，在用照相机拍摄电影画面时，必须选择合适的快门速度。不能太短，也不能太长。一般选择1／50秒（或1／60秒）。在这一瞬间，电影只放1～2个画面，能够被比较清晰地拍摄下来。
若选择1／1200秒，1／500秒，就有可能正好摄取了画面经过半格的位置，得不到完整的画面。如果选择1秒、2秒，必然把许多画面的内容重叠起来，造成画面模糊不清。
在可能的情况下，可以实践一下。
光学原理与幻灯机和电视机
在当今科技高速发展的时代，越来越先进的电教手段已被应用于课堂教学之中，大大地激发了同学们的学习兴趣，提高了课堂教学效果。
在电教装置中，幻灯机是应用得较早的一种，它的构造及其原理都很简单：镜头是一块凸透镜，后面有一个很亮的光源，在它们之间则装有插幻灯片的框子。
大家知道，幻灯机的用途是要幻灯片上的画面变成很大的实像，放映在远处的屏幕或墙面上，以供观赏。根据凸透镜的特性，画片若放在一倍焦距以内，在透镜另一侧的屏幕上不会成像，而像和画片处于透镜的同侧，此时是一个正立、放大的虚像，这是放大镜的工作状况；若把画片放在两倍焦距以外，则在屏幕上只能得到一个缩小、倒立的实像，这又恰是照相机工作时的倩影；只有当画片在一倍与两倍焦距之间时，才能在屏幕上出现一个倒立、放大的实像。因此，插幻灯片框子应放在一倍与两倍焦距之间。而此框的准确位置，则需根据屏幕的远近及其像的大小要求来确定。由于成的是倒立的实像，故幻灯片需倒着插入框中。这样，在屏幕上即可看到放大的清晰画面。
但幻灯机仍有着明显的不足：它无法显示一个动态的变化过程。于是人们又把摄录像机、电视机等设备应用于教学之中，使画面动了起来。
其工作原理主要是利用了人眼的视觉暂留特性。在人眼看某物的时候，如果此物突然被撤走，它在眼睛里留下的印象要隔几十分之一秒才会消失，电影和电视等就是利用了这一点。在放映电影时，一秒钟要变换24幅图像，并在每两幅图像间用遮光板把光挡住一下，这样就每秒钟发生48次亮度变化。与之相似，我国的电视每秒钟放送25幅图像，每幅图像分先后两次放送，这样亮度则每秒钟变化50次。由于人眼有视觉暂留特性，此时看到的画面就不像用幻灯机时那样是一张张单独的画面，而是一个连续的变化过程，因而使学生感到更生动有趣，同时有利于学生更好地理解事物的变化规律。
那么，电影片中的彩色图像又是怎么来的呢？
自然界的颜色，可以由红、绿、蓝三种合成，这叫做“三原色原理”。同样，任何一种彩色也可分为三原色。彩色电视就是用三原色原理来传送彩色图像的。
