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2009-03-06 22:48 |
光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)概述
光學(xué)是研究光(電磁波)的行為和性質(zhì),以及光和物質(zhì)相互作用的物理學(xué)科。傳統(tǒng)的光學(xué)只研究可見光,現(xiàn)代光學(xué)已擴(kuò)展到對(duì)全波段電磁波的研究。 9eE
FX7 d_f*'M2Gv 光是一種電磁波,在物理學(xué)中,電磁波由電動(dòng)力學(xué)中的麥克斯韋方程組描述;同時(shí),光具有波粒二象性,需要用量子力學(xué)表達(dá)。 8Fbt >-N<\ ftRdK>a
D 光學(xué)的起源在西方很早就有光學(xué)知識(shí)的記載,歐幾里得(Euclid,公元前約330~260)的<反射光學(xué)>(Catoptrica)研究了光的反射;阿拉伯學(xué)者阿勒·哈增(AI-Hazen,965~1038)寫過一部<光學(xué)全書>,討論了許多光學(xué)的現(xiàn)象。 0,):;OI +z#+}'mT% 光學(xué)真正形成一門科學(xué),應(yīng)該從建立反射定律和折射定律的時(shí)代算起,這兩個(gè)定律奠定了幾何光學(xué)的基礎(chǔ)。17世紀(jì),望遼鏡和顯微鏡的應(yīng)用大大促進(jìn)了幾何光學(xué)的發(fā)展。 W>c*\)Xk ! __uk/2q 光的本性也是光學(xué)研究的重要課題。微粒說把光看成是由微粒組成,認(rèn)為這些微粒按力學(xué)規(guī)律沿直線飛行,因此光具有直線傳播的性質(zhì)。19世紀(jì)以前,微粒說比較盛行。但是,隨著光學(xué)研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)了許多不能用直進(jìn)性解釋的現(xiàn)象,例如乾涉、繞射等,用光的波動(dòng)性就很容易解釋。於是光學(xué)的波動(dòng)說又占了上風(fēng)。兩種學(xué)說的爭論構(gòu)成了光學(xué)發(fā)展史上的一根紅線。 09 f;z 3h%Nd&_9 狹義來說,光學(xué)是關(guān)于光和視見的科學(xué),optics(光學(xué))這個(gè)詞,早期只用于跟眼睛和視見相聯(lián)系的事物。而今天,常說的光學(xué)是廣義的,是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到 X射線的寬廣波段范圍內(nèi)的,關(guān)于電磁輻射的發(fā)生、傳播、接收和顯示,以及跟物質(zhì)相互作用的科學(xué)。光學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要組成部分,也是與其他應(yīng)用技術(shù)緊密相關(guān)的學(xué)科。 !}c\u x%T^:R 光學(xué)是一門有悠久歷史的學(xué)科,它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。 gx
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