光学 绪 论.ppt

绪论
一、光学的重要性
二、光学的研究内容
1、光的发射、传播和接收等规律
2、光和其他物质的相互作用。包括光的吸收、散射和色散。
光的机械作用和光的热、电、化学和生理作用(效应)等。
3、光的本性问题
4、光在生产和社会生活中的应用
三、研究方法
——实践验证
观察、实验——分析、抽象、综合——提出假设
——理论
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四、光学发展简史
(一)、萌芽时期
古代——1600年观察自然,定性、定量实验研究光现象
世界光学的(知识)最早记录,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)
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从内容上看,墨经中有八条关于光学方面的(钱临照,物理通极,一卷三期,1951)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。
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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。
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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。
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(二)、几何光学时期1600——1800年几何光学形成、发展及应用
斯涅耳和迪卡尔提出了折射定律
这一时期建立了反射定律和折射定律,奠定了几何光学基础。
李暜塞(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。
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三、波动光学时期
1865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,马吕发现了光在两种介质界面上反射时的偏振性。
1815年,菲涅