1、Gannan Teachers College School of Physics and Electronic Information Science 緒論緒論01 光學(xué)的研究?jī)?nèi)容和方法光學(xué)的研究?jī)?nèi)容和方法 內(nèi)容：內(nèi)容：1 光的發(fā)射、傳播、接收的規(guī)律。光的發(fā)射、傳播、接收的規(guī)律。 2 光與物質(zhì)的相互作用。光與物質(zhì)的相互作用。 3 光的本性。光的本性。 4 光的應(yīng)用。光的應(yīng)用。 方法：實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn) 假說(shuō)假說(shuō) 理論理論 實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。 分類：幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、量子光學(xué)、現(xiàn)代光分類：幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、量子光學(xué)、現(xiàn)代光 學(xué)。學(xué)。Gannan Teachers College School

2、 of Physics and Electronic Information Science 緒論緒論02 光學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史光學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 一一 萌芽時(shí)期萌芽時(shí)期（約公元前（約公元前500年公元年公元1600年）年）特點(diǎn)：特點(diǎn)：以直觀感受和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)作為主要研究方法，以直觀感受和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)作為主要研究方法，是一個(gè)在迷茫中摸索、緩慢前進(jìn)的年代。是一個(gè)在迷茫中摸索、緩慢前進(jìn)的年代。成就：成就：反射定律，透鏡的發(fā)明與應(yīng)用。反射定律，透鏡的發(fā)明與應(yīng)用。代表人物代表人物：歐幾里德，阿爾哈首，培根等。：歐幾里德，阿爾哈首，培根等。2幾何光學(xué)時(shí)期幾何光學(xué)時(shí)期（17世紀(jì)初世紀(jì)初18世紀(jì)末）世紀(jì)末）特點(diǎn)：特點(diǎn)：是光學(xué)發(fā)展

3、史上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是光學(xué)系統(tǒng)研究是光學(xué)發(fā)展史上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是光學(xué)系統(tǒng)研究 的真正起點(diǎn)，出現(xiàn)了較成型的理論。的真正起點(diǎn)，出現(xiàn)了較成型的理論。成就：成就：望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的發(fā)明，光本性研究的開(kāi)望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的發(fā)明，光本性研究的開(kāi) 始。始。Gannan Teachers College School of Physics and Electronic Information Science 緒論緒論代表人物：代表人物：牛頓牛頓光本性的微粒說(shuō)。光本性的微粒說(shuō)。 即認(rèn)為光是在空間按一定方向旋轉(zhuǎn)的微即認(rèn)為光是在空間按一定方向旋轉(zhuǎn)的微 粒流。粒流。 惠更斯惠更斯光本性的光本性的“以太以太”說(shuō)。說(shuō)。 即認(rèn)為光是在即認(rèn)

4、為光是在“以太以太”介質(zhì)中傳遞的波。介質(zhì)中傳遞的波。 三三 波動(dòng)光學(xué)時(shí)期波動(dòng)光學(xué)時(shí)期（19世紀(jì)）世紀(jì)）特點(diǎn)：特點(diǎn)：是人類對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)步入正確途徑的開(kāi)是人類對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)步入正確途徑的開(kāi) 始，在光學(xué)的發(fā)展史上有著極深刻的影響。始，在光學(xué)的發(fā)展史上有著極深刻的影響。成就：成就：光的電磁理論的建立，成功地解釋干涉、衍光的電磁理論的建立，成功地解釋干涉、衍 射、偏振、發(fā)射、吸收、色散等現(xiàn)象。射、偏振、發(fā)射、吸收、色散等現(xiàn)象。Gannan Teachers College School of Physics and Electronic Information Science 緒論緒論4量子光學(xué)時(shí)期量

5、子光學(xué)時(shí)期（19世紀(jì)末世紀(jì)末20世紀(jì)世紀(jì)60年代）年代）特點(diǎn)：特點(diǎn)：是對(duì)光的研究由宏觀進(jìn)入微觀的時(shí)代，也是是對(duì)光的研究由宏觀進(jìn)入微觀的時(shí)代，也是 物理學(xué)發(fā)展史上最重要的時(shí)代。物理學(xué)發(fā)展史上最重要的時(shí)代。成就：成就：普朗克的輻射量子論、愛(ài)因斯坦的光量子理普朗克的輻射量子論、愛(ài)因斯坦的光量子理 論、德布羅意的物質(zhì)波學(xué)說(shuō)。論、德布羅意的物質(zhì)波學(xué)說(shuō)。一個(gè)重要的突破：能量的不連續(xù)分布。它的重要意一個(gè)重要的突破：能量的不連續(xù)分布。它的重要意義在于突破了經(jīng)典物理學(xué)傳統(tǒng)觀念的束縛，導(dǎo)致了義在于突破了經(jīng)典物理學(xué)傳統(tǒng)觀念的束縛，導(dǎo)致了量子物理學(xué)的建立和發(fā)量子物理學(xué)的建立和發(fā) 展。展。5現(xiàn)代光學(xué)時(shí)期現(xiàn)代光學(xué)時(shí)期（2

6、0世紀(jì)世紀(jì)60年代始）年代始）特點(diǎn)：特點(diǎn)：光學(xué)與其他學(xué)科緊密結(jié)合，相互滲透，派生光學(xué)與其他學(xué)科緊密結(jié)合，相互滲透，派生 出眾多的分支學(xué)科。出眾多的分支學(xué)科。Gannan Teachers College School of Physics and Electronic Information Science 緒論緒論0 03 3 光源和光譜光源和光譜一、光源一、光源 任何發(fā)光的物體都可以叫做光源。任何發(fā)光的物體都可以叫做光源。熱輻射或溫度輻射熱輻射或溫度輻射： 在一定溫度下處于熱平衡狀態(tài)下物體的輻射。在一定溫度下處于熱平衡狀態(tài)下物體的輻射。光的非熱輻射：光的非熱輻射： 電致發(fā)光、熒光、磷光、化

7、學(xué)發(fā)光。電致發(fā)光、熒光、磷光、化學(xué)發(fā)光?？梢?jiàn)光：可見(jiàn)光： 波長(zhǎng)在波長(zhǎng)在40004000埃埃76007600埃或頻率在?；蝾l率在7.57.510101414 3.93.910101414HzHz。Gannan Teachers College School of Physics and Electronic Information Science 緒論緒論二、光譜二、光譜1 1、光強(qiáng)度：、光強(qiáng)度：?jiǎn)挝幻娣e上的平均光功率或者說(shuō)光單位面積上的平均光功率或者說(shuō)光 的平均能流密度。的平均能流密度。20200200EcnnEEHES其中：其中：n00/1c在在同一種媒質(zhì)同一種媒質(zhì)中往往只關(guān)心光強(qiáng)的相對(duì)分布中往往只關(guān)心光強(qiáng)的相對(duì)分布相對(duì)強(qiáng)度相對(duì)強(qiáng)度202002EIEcnSIGannan Teachers College School of Physics and Electronic Information Science 緒論緒論2 2、單色光、單色光單一波長(zhǎng)的光叫單色光，否則是非單色光。單一波長(zhǎng)的光叫單色光，否則是非單色光。單色光是一種理想的光，實(shí)際中不存在嚴(yán)單色光是一種理想的光，實(shí)際中不存在嚴(yán)格的單色光。格的單色光。3 3、譜密度、譜密度ddIi)(0)(diI：?jiǎn)挝徊ㄩL(zhǎng)區(qū)間的光強(qiáng)：?jiǎn)挝徊ㄩL(zhǎng)區(qū)間的光強(qiáng)譜密度譜密度非單色光的非單色