光學(xué)緒論緒論緒論

光學(xué)是一門古老而又年輕的學(xué)科。其悠久的歷史幾乎和人類文明史本身一樣久遠(yuǎn)；近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，它又以令人炫目的發(fā)展速度、奇跡般層出不窮的研究成果以及所蘊(yùn)含的巨大潛力和希望，使自己躋身于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的前沿。在全面展開(kāi)對(duì)光學(xué)基本知識(shí)的討論之前，了解一下光學(xué)的概貌及發(fā)展過(guò)程將有所裨益，盡管這種介紹只能是相當(dāng)粗糙而簡(jiǎn)略的。1-1-1/17緒論一、光學(xué)的研究范疇光現(xiàn)象：光的本性、傳播、與物質(zhì)的相互作用光是電磁波10－1410－1210－1010－810－610－410－21102λ(m)

射線X射線紫外線紅外線微波無(wú)線電波紫藍(lán)青綠黃橙紅390500600760λ(nm)可見(jiàn)光c=3.0

108m/s1nm=10-9mnm－nanometer電磁波譜n=7.7~3.9×1014Hz1-1-2/17緒論1-1-3/17緒論分類幾何光學(xué)：光線概念、幾何光學(xué)三定律為基礎(chǔ)

物理光學(xué):干涉衍射偏振λ/a

→0過(guò)渡到幾何光學(xué)波動(dòng)光學(xué):量子光學(xué):連續(xù)波，以經(jīng)典電磁理論為基礎(chǔ)光子概念為基礎(chǔ)；發(fā)射、吸收、激光、光與物質(zhì)作用1-1-4/17緒論二、光學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史歐幾里得（前三世紀(jì)）：反射定律；阿基米德：鏡子燒壞船艦的傳說(shuō)；沈括《夢(mèng)溪筆談》：11世紀(jì)，光的直線傳播、球面鏡、月相；1621年，Snell（折射）定律；1657年，費(fèi)馬（Fermat）原理.1.幾何光學(xué)三千年前，鏡子的記載（《圣經(jīng)》約前1200－前100年）；《墨經(jīng)》：前四世紀(jì)，記載八條幾何光學(xué)現(xiàn)象：光的直線傳播、平面鏡、凹面和凸面鏡；1-1-5/17緒論18世紀(jì)：牛頓思想占統(tǒng)治地位（1643－1727），1704年，《光學(xué)》；17世紀(jì)中葉開(kāi)始發(fā)展17世紀(jì)：格里馬耳、胡克、惠更斯《論光》；2.波動(dòng)光學(xué)1-1-6/17緒論麥克斯韋（Maxwell）以對(duì)稱和諧的方程組形式集電磁波理論之大成后，波動(dòng)說(shuō)看來(lái)已達(dá)到盡善盡美的境界。19世紀(jì)前半葉：波動(dòng)說(shuō)重新崛起并通過(guò)斗爭(zhēng)走向勝利T.YoungA.J.Fresnel1850傅科(J.Foucault)用旋轉(zhuǎn)鏡法測(cè)光速，確定光在水中的速度比在空氣中小，宣告波動(dòng)說(shuō)對(duì)微粒說(shuō)取得了決定性勝利；J.Maxwell1-1-7/17緒論二十年代，物質(zhì)波概念（德布羅意,1924)電子通過(guò)金屬箔衍射證實(shí)。

19世紀(jì)末—20世紀(jì)初3.量子光學(xué)黑體輻射、普朗克量子假說(shuō)(1900)愛(ài)因斯坦光子假說(shuō)（1905）波粒二象性1-1-8/17緒論

發(fā)展史說(shuō)明：（1）發(fā)展是無(wú)限的，無(wú)終極真理；（2）發(fā)展過(guò)程是辨證的，否定之否定，正—反—合；（3）真理往往掌握在年輕人的手里：

Young（楊氏實(shí)驗(yàn))28歲，F(xiàn)resnel（菲涅爾衍射）26歲，

Einstain1901年26歲，Newton1665－1667，22－24歲。1-1-9/17緒論三、光學(xué)近代進(jìn)展管窺

本世紀(jì)中葉開(kāi)始：新思想、新方法、新技術(shù)、新材料。傅里葉光學(xué)、全息學(xué)、激光、纖維光學(xué)、薄膜光學(xué)、集成光學(xué)、光計(jì)算機(jī)。傅里葉光學(xué)及光學(xué)信息處理4-f空間濾波系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)引起模糊消模糊1-1-10/17緒論圖像銳化傅里葉光學(xué)及光學(xué)信息處理1-1-11/17緒論全息學(xué)1-1-12/17緒論1-1-13/17全息學(xué)緒論