资源简介

(共18张PPT)
光 学绪论
绪 论
绪 论
光学是一门古老而又年轻的学科。其悠久的历史几乎和人类文明史本身一样久远；近半个世纪以来，它又以令人炫目的发展速度、奇迹般层出不穷的研究成果以及所蕴含的巨大潜力和希望，使自己跻身于现代科学技术的前沿。在全面展开对光学基本知识的讨论之前，了解一下光学的概貌及发展过程将有所裨益，尽管这种介绍只能是相当粗糙而简略的。
1-1-1/17
绪 论
一、光学的研究范畴
光现象：光的本性、传播、与物质的相互作用
光是电磁波
10－14
10－12
10－10
10－8
10－6
10－4
10－2
1
102
λ(m)
射线
X 射线
紫外线
红外线
微波
无线电波
紫
蓝
青
绿
黄
橙
红
390
500
600
760
λ(nm)
可见光
c = 3.0 108 m/s
1nm = 10-9 m
nm－nanometer
电磁波谱
n = 7.7 ~ 3.9×1014 Hz
1-1-2/17
绪 论
1-1-3/17
绪 论
分 类
几何光学：光线概念、几何光学三定律为基础
物理光学:
干涉
衍射
偏振
λ/a → 0
过渡到几何光学
波动光学:
量子光学:
连续波，以经典电磁理论为基础
光子概念为基础；
发射、吸收、激光、光与物质作用
1-1-4/17
绪 论
二、光学发展简史
欧几里得（前三世纪）：反射定律；
阿基米德：镜子烧坏船舰的传说；
沈括《梦溪笔谈》：11世纪，光的直线传播、球面镜、月相；
1621年，Snell（折射）定律；
1657年，费马（Fermat）原理.
1. 几何光学
三千年前，镜子的记载（《圣经》约前1200－前100年）；
《墨经》：前四世纪，记载八条几何光学现象：
光的直线传播、平面镜、凹面和凸面镜；
1-1-5/17
绪 论
18世纪：牛顿思想占统治地位（1643－1727），1704年，《光学》；
17世纪中叶开始发展
17世纪：格里马耳、胡克、惠更斯《论光》；
2. 波动光学
1-1-6/17
绪 论
麦克斯韦（Maxwell）以对称和谐的方程组形式集电磁波理论之大成后，波动说看来已达到尽善尽美的境界。
19世纪前半叶：波动说重新崛起并通过斗争走向胜利
T. Young
A. J. Fresnel
1850傅科(J. Foucault)用旋转镜法测光速，确定光在水中的速度比在空气中小，宣告波动说对微粒说取得了决定性胜利；
J. Maxwell
1-1-7/17
绪 论
二十年代，物质波概念
（德布罗意, 1924)
电子通过金属箔衍射证实。
19世纪末 — 20 世纪初
3. 量子光学
黑体辐射、普朗克量子假说 (1900)
爱因斯坦光子假说（1905）
波粒二象性
1-1-8/17
绪 论
发展史说明：
（1）发展是无限的，无终极真理；
（2）发展过程是辨证的，否定之否定，正—反—合；
（3）真理往往掌握在年轻人的手里：
Young（杨氏实验) 28岁，Fresnel（菲涅尔衍射）26岁，
Einstain 1901年26岁，Newton 1665－1667，22－24岁。
1-1-9/17
绪 论
三、光学近代进展管窥
本世纪中叶开始：新思想、新方法、新技术、新材料。
傅里叶光学、全息学、激光、纤维光学、薄膜光学、集成光学、光计算机。
傅里叶光学及
光学信息处理
4-f 空间滤波系统
运动引起模糊
消模糊
1-1-10/17
绪 论
图像锐化
傅里叶光学及
光学信息处理
1-1-11/17
绪 论
全息学
1-1-12/17
绪 论
1-1-13/17
全息学
绪 论
1-1-14/17
激 光
绪 论
纤维光学及光通信
1-1-15/17
绪 论
光通信—自由空间互连
1-1-16/17
绪 论
集成光学与光计算机
1-1-17/17

展开更多......

收起↑