打开光学世界的大门

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,打开光学世界的大门,1,一、光学的发展,世界上最早的光学知识,中国的墨经 公元前400多年,叙述光的直线传播性和针孔成像,光学真正得到发展,300年前,微粒说,波动说,十七世纪,牛顿（1665）,惠更斯,（1678）,光谱,牛顿环,光是一种微粒流,光学,创立了光的波动说,光的微粒说的反对者,十八世纪,论光,马吕斯,马吕斯定律,2,微粒说,波动说,十九世纪,波动光学初步形成,圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象,托马斯杨,菲涅耳（,1818）,惠更斯-菲涅耳原理，用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象,麦克斯韦,（1864）,光是一种,电磁波,用干涉仪测“以太风”，否定,以太,的存在,迈克耳逊,（1887）,光是一种在连续媒质(,以太,)中传播的机械波,赫兹,（1888）,实验证实,爱因斯坦,（1905）,运用量子论解释了光电效应,光是一粒粒运动着的光子组成,光具有,波粒二象性,，,一切,的微观粒子都有波粒二象性,二十世纪,3,热辐射、光电效应、光压以及光的化学作用证明了光的量子性微粒性。,由于激光的出现，古老的光学重新焕发青春，物理光学的各个领域都有突飞猛进的发展一批新的分支学科相继建立起来如 薄膜光学，集成光学，非线性光学，傅立叶光学（光学信息处理、光学传递函数和全息术）等等,爱因斯坦研究辐射时指出，在一定条件下，如果能使受激辐射继续去激发其他粒子，造成连锁反应，雪崩似地获得放大效果，最后就可得到单色性极强的辐射，即,激光,。,1960年,梅曼,用红宝石制成第一台可见光的激光器,光的干涉、衍射、偏振以及运动物体的光学现象确证了光是电磁波,4,二、光学的中的诺贝尔奖,1,、,1907,迈克尔逊,因测量光速 获诺贝尔物理学奖,2,、,1921,爱因斯坦,因光电效应 获诺贝尔物理学奖,3,、,1953,泽尔尼克,提出位相反衬观察法,获诺贝尔物理学奖,二、光学的中的诺贝尔奖,1,、,1907,迈克尔逊,因测量光速 获诺贝尔物理学奖,2,、,1921,爱因斯坦,因光电效应 获诺贝尔物理学奖,3,、,1953,泽尔尼克,提出位相反衬观察法,获诺贝尔物理学奖,5,、,1971,伽柏,提出波阵面再现原理,获诺贝尔物理学奖,4、1964,巴索夫,前苏联物理学家，因对量子电子学的研究，导致微波激射器和激光器的发展，与,普罗霍罗夫,和美国的,汤斯,共获诺贝尔物理学奖。,6、1989,拉姆齐,因发展了原子精确光谱学和发明了分离振荡场方法以及将其用于氢微波激射器和原子钟而获得诺贝尔物理学奖。,7、1997 朱棣文、 科昂-塔努吉、菲利普斯获得诺贝尔物理奖,5,三、光学的研究内容,是从几个由实验得来的基本原理出发，来研究光的传播问题的学科。它利用光线的概念、折射、反射定律来描述光在各种媒质中传播的途径，它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限。,几何光学,物理光学,研究光这种物质的基本属性，它的传播规律和它于物质之间的相互作用,分为,波动光学,量子光学,6,从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科，它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向异性的媒质中传播时所表现出的现象。,波动光学,量子光学,从光子的性质出发，来研究光与物质相互作用的学科,理论基础,理论基础,经典电动力学的麦克斯韦方程组,量子力学和量子电动力学,7,四、物理光学的应用,1,、军事和国防,2,、精密测量,3,、通讯,4,、医疗,5,、信息处理,由此派生出很多交叉学科，如天文光学、海洋光学、遥感光学、大气光学、生理光学及兵器光学等。,6,、天文,8,