1绪论1

null光 学光 学主讲：肖慧绪论绪论主要内容主要内容一、什么是光学 二、光学的研究对象 三、光学的发展简史 四、光学的特点 一、什么是光学一、什么是光学光是一种重要的自然现象，我们之所以能看到客观世界中的景象，是因为眼睛接受物体发射、反射或散射的光。 光学是研究光的传播以及它和物质相互作用问题的学科。二、光学的研究对象二、光学的研究对象经典光学： 现代光学null经典光学： 1、几何光学 光的传播、反射、折射、成像等。 2、物理光学 ①波动光学：光的干涉、衍射、偏振等。 ②量子光学：光的吸收、散射、色散、光 的本性等。null现代光学 ①激光光学：激光物理、激光技术、激光 应用等。 ②全息光学：光学全息与信息处理等。 ③晶体光学：光波在晶体中的传播及晶体 的电光效应等。 ④集成光学：集成光路理论及制造等。null现代光学 ⑤傅立叶光学：光学傅立叶分析、傅立叶 变换等。 ⑥激光光谱学：物质微观结构及分子运动规 律的分析等。 ⑦非线性光学：光学介质与强光的相互作用。 瞬态光学、光纤通信、光信息存储、受激 拉曼散射、受激布里渊散射、飞秒激光……三、光学的发展简史三、光学的发展简史萌芽时期 几何光学时期 波动光学时期 量子光学时期 现代光学时期null萌芽时期： 远古至十六世纪初几何光学时期：十六世纪中叶至十八世纪初波动光学时期：十九世纪初至十九世纪末量子光学时期：十九世纪末至二十世纪初现代光学时期：二十世纪六十年代至今过渡时期： 直线传播占主导，波动理论逐惭形成null一、萌芽时期 世界光学的（知识）最早 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ，一般书上说是古希腊欧几里德关于“人为什么能看见物体”的回答，但应归中国的墨翟。从时间上看，墨翟（公元前468～376年），欧几里德（公元前330～275年），差一百多年。墨翟（公元前468～376年）欧几里德（公元前330～275年）null从内容上看，墨经中有八条关于光学方面的 第一条，叙述了影的定义与生成； 第二条, 说明光与影的关系； 第三条，畅言光的直线传播，并用针孔成像来说明； 第四条，说明光有反射性能； 第五条，论光和光源的关系而定影的大小； 第六、七、八条，分别叙述了平面镜、凹球面镜和凸球面镜中物和像的关系。欧几里德在《光学》中，研究了平面镜成像问题，指出反射角等于入射角的反射定律，但也同时反映了对光的错误认识——从人眼向被看见的物体伸展着某种触须似的东西。  null 墨子对光学很有研究，对于光的直线传播、光的反射和若干物影成像，进行了精彩的描述。     有一次，墨子进行光学实验，他在堂屋朝阳的地方，让一个人对着小孔站在屋外，在阳光的照射下，屋内相对的墙上出现倒立人像。墨子通过小孔成像的光学实验，阐述了光的直线传播原理，成为后代摄影技术的先声。 null《礼记》 “左佩金燧”、“右佩木燧” 《玉篇》 “燧，以取火于日” null克莱门德（公元50年）和托勒玫（公元90～168年）研究了光的折射现象，最先测定了光通过两种介质分界面时的入射角和折射角。 罗马的塞涅卡（公元前3～公元65年）指出充满水的玻璃泡具有放大性能。 阿拉伯的马斯拉来、埃及的阿尔哈金（公元965～1038年）认为光线来自被观察的物体，而光是以球面波的形式从光源发出的，反射线与入射线共面且入射面垂直于界面。 null 沈括（1031～1095年）所著《梦溪笔谈》中，论述了凹面镜、 凸面镜成像的规律，指出测定凹面镜焦距的原理、虹的成因。培根（1214～1294年）提出用透镜校正视力和用透镜组成望远镜的可能性。沈括（1031～1095年）培根（1214～1294年）阿玛蒂（1299年）发明了眼镜。波特（1535～1561年）研究了成像暗箱。特点：只对光有些初步认识，得出一些零碎结论，没有形成系统理论。null二 几何光学时期： 16世纪初~19世纪初 这一时期可以称为光学发展史上的转折点。在这个时期，建立了光的反射定律和折射定律，奠定了几何光学的基础。同时为了提高人眼的观察能力，人们发明了光学仪器，第一架望远镜的诞生促进了天文学和航海事业的发展，显微镜的发明给生物学的研究提供了强有力的工具。到17世纪中叶，基本上已经奠定了几何光学的基础。null斯涅耳和迪卡尔提出了折射定律李普塞（1587～1619）在1608年发明了第一架望远镜。延森（1588～1632）和冯特纳（1580～1656）最早制作了复合显微镜。1610年，伽利略用自己制造的望远镜观察星体，发现了木星的卫星。null三 波动光学时期：19世纪初~20世纪初 到了19世纪初，初步发展起来的波动光学的体系已经形成。1801年杨氏最先用干涉原理令人满意的解释了白光照射下薄膜颜色的由来并做了著名的“杨氏双缝干涉实验”，还第一次成功的测定了光的波长。1815年菲涅耳用杨氏干涉原理补充了惠更斯原理，形成了人们所熟知的惠更斯—菲涅耳原理。 null 1808年马吕斯偶然发现光在两种介质界面上反射时的偏振现象。随后菲涅耳和阿拉果对光的偏振现象和偏振光的干涉进行了研究。 1845年法拉第揭示了光学现象和电磁现象的内在联系。麦克斯韦在1865年的理论研究说明光是一种电磁现象。这个理论在1888年被赫兹的实验所证实。至此，确立了光的电磁理论。null 光的电磁理论在整个物理学的发展中起着很重要的作用，它指出光和电磁现象的一致性，使人们在认识光的本性方面向前迈出了一大步。 光速的测定。 物理学大厦：力、热、电磁、光 null1865年，麦克斯韦提出，光波就是一种电磁波 1801年，托马斯·杨做出了光的双缝干涉实验托马斯·杨惠更斯牛顿 1808年，马吕斯发现了光在两种介质界面上反射时的偏振性。 1815年，菲涅耳提出了惠更斯——菲涅耳原理通过以上研究，人们确信光 具有波动性。 1845年，法拉弟发现了光的振动面在强磁场中的旋转，揭 示了光现象和电磁现象的内在联系。null四 量子光学时期：20世纪初~20世纪中 19世纪末到20世纪初，光学的研究深入到光的发生、光和物质相互作用的微观机制中，开始了量子光学时期。1905年爱因斯坦发展了普朗克的能量子假设，把量子论贯穿到整个辐射和吸收过程中，提出了杰出的光量子（光子）理论，圆满地解释了光电效应。 null 至此，人们一方面通过光的干涉、衍射和偏振等光学现象证实了光的波动性；另一方面通过黑体辐射、光电效应和康普顿效应等又证实了光的量子性——粒子性。 光的本性——物质（实物和场）的本性——波粒二象性量子光学时期量子光学时期光的电磁理论不能解释黑体辐射能量按波长的分布和光电效应 1900年普朗克提出辐射的量子理论 1905年爱因斯坦提出光量子假说；1923年康普顿用实验证实了光的量子性。至此，人们认识到光具有波粒二象性。爱因斯坦null 五 现代光学时期：20世纪中~ 三件大事：①1948 全息术 ②1955 光学传递函数 ③1960 激光器的诞生 null1960年，梅曼制成了红宝石激光器，激光的问世，使古老的光学焕发了青春，光学与许多科学技术领域相互渗透，相互结合，派生出许多崭新的分支。主要包括：激光、全息照相术、光学纤维、红外技术。 null美军研制的未来单兵作战武器夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术 激光测距仪：可精确的定位目标。null激光、原子能、半导体、电子计算机被称作当代四大发明。 null可见光nullnullnull赤橙黄绿青兰紫 谁持彩练当空舞 毛泽东 nullnullnull钻石和光