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光学导论
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光-Light，是我们最熟悉的现象之一，没有光，人类就无法生存。
万物生长靠太阳！
地球上的主要能源都是直接或间接来自太阳能！
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生活中，大自然中有关光的现象无处不在
佛光
4
彩虹
5
海市蜃楼
6
日晕
7
你还能举些有关光的现象么？
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第一章 导论
1-1 光学简史
周朝的金燧取火（公元前1000年）
古代光学 公元前------16世纪
宏观光学现象的直观认识
古埃及金字塔出土的平面镜（公元前1000年）
《墨经》中的光线传播，平面镜、凹面镜、
凸面镜的成像（公元前400年）；
Euclid 欧几里德 的《反射光学》（公元前400年）；
南宋沈括《梦溪笔谈》中，针孔成像、球面镜成像、虹霓等光学现象的描述。
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古希腊人对视觉的认识
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经典光学 17世纪------19世纪
Leeuwenhoek 显微镜用于生物细胞观察（1673）
Romer根据木星的月蚀测出光速有限（≈214000km/s）
（1676）
Huggens的波动学说（1678）
Galilei 望远镜（1610年），发现土星光环
Kepler望远镜用于天体观测（1611），Kepler三定律
Snell的折射定律（1621年）
Fermat原理: “光沿时间最短的路径传播”（1657)
Newton的微粒学说、色散实验（1666年）
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Maxwell的电磁波理论(1873)、光速
Michelson 干涉实验（1887）；
19世纪末确立了光的波动理论的统治地位。
Young的干涉实验（1801）；
Fresnel的波动理论（1814）、反射折射能量定律
（1832）
Fizeau用旋转齿轮测光速（≈315300km/s）（1849）
Foucault测出水中光速比空气中光速小（1850），
与微粒学说矛盾，与波动说吻合。
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近现代光学 1900-----
量子论（1900）；
Einstein 发现光电效应（1905）；
de Broglie 的物质波理论（1924）；
Born 的波粒二像性理论（1925）；
激光器的诞生（1960）；
Quantum Optics（量子光学）；
Nonlinear Optics（非线性光学）；
Integrated Optics（集成光学）；
Optical Communication（光通信）；
Holography（全息学）；
Photonics（光子学）；
….
现代光学的分支和技术
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光子学
1-2． 光学的研究内容及分类
内容：
光的传播-----反射、折射、衍射、干涉、偏振等；
与物质的相互作用-----色散、散射、光电效应等
分类：
电磁光学
非线性光学
波动光学
几何光学
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波动光学
电磁光学
几何光学
光子学
非线性光学
几何光学、波动光学 ------ 研究光的传播；
非线性光学 ------- 研究光与物质作用理论；
电磁光学 ------- 基于Maxwell 方程
光子学 ------- 基于量子论；
本课程的主要内容

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