1、師生的義務和職責師生的義務和職責互動互動 討論討論 動搖光學很重要！很容易動搖光學很重要！很容易! 1 光學開展歷史回想光學開展歷史回想1.萌芽時期公元前4世紀,在中國和希臘已有關于光學景象的記錄約100年后，歐幾里得(Euclid,約前330-275年)提出反射定律沈括公元10311095：深化研討直線傳播、球面鏡成像2.2.幾何光學時期幾何光學時期1717世紀幾何光學根底已奠定：如費馬的最世紀幾何光學根底已奠定：如費馬的最小時間原理，斯涅耳的實驗發現折射定小時間原理，斯涅耳的實驗發現折射定律律同時人們發明了光學儀器，第一架望遠鏡同時人們發明了光學儀器，第一架望遠鏡的誕生促進了天文學和航海事

2、業的開展，的誕生促進了天文學和航海事業的開展，顯微鏡的發明給生物學的研討提供了強顯微鏡的發明給生物學的研討提供了強有力的工具。有力的工具。17041704年牛頓出版年牛頓出版 ：棱鏡分光：棱鏡分光( (白光白光為復合光為復合光) )，牛頓環的生成及色序，牛頓，牛頓環的生成及色序，牛頓以為光的本性是微粒。以為光的本性是微粒。3.3.動搖光學時期動搖光學時期1801-18031801-1803楊氏雙縫實驗勝利地察看到了楊氏雙縫實驗勝利地察看到了干涉景象。干涉景象。菲涅耳：惠更斯菲涅耳：惠更斯- -菲涅耳原理勝利解釋了菲涅耳原理勝利解釋了衍射景象。衍射景象。麥克斯韋麥克斯韋(1831(1831一一1

3、879)1879)在在18651865年的實際研年的實際研討指出，光是一種電磁景象。這個實際討指出，光是一種電磁景象。這個實際在在18881888年被赫茲年被赫茲(1857(1857一一1894)1894)用實驗證用實驗證明。明。 4.4.量子光學時期量子光學時期1919世紀到世紀到2020世紀世紀: :深化研討光與物質相互作用，深化研討光與物質相互作用，發現光的電磁實際的局限性。發現光的電磁實際的局限性。普朗克普朗克19001900年提出量子假說年提出量子假說19051905年愛因斯坦提出光子的概念年愛因斯坦提出光子的概念, ,勝利預言了光勝利預言了光電效應電效應, ,建立了光子學說建立了光

4、子學說19241924年德布羅意提出物質波，由電子經過金屬年德布羅意提出物質波，由電子經過金屬箔的衍射實驗證明箔的衍射實驗證明2020年代中期年代中期, ,薛定諤、海森伯等人建立量子力薛定諤、海森伯等人建立量子力學學動搖性和粒子性在新的方式下得到一致。動搖性和粒子性在新的方式下得到一致。5.5.現代光學時期現代光學時期19601960年梅曼首先勝利地制成了紅寶石激光年梅曼首先勝利地制成了紅寶石激光器。器。從從2020世紀世紀6060年代起，光學與許多科學技術年代起，光學與許多科學技術嚴密結合、相互浸透，同時又派生出許嚴密結合、相互浸透，同時又派生出許多嶄新的分支學科如激光技術、傅立多嶄新的分支

5、學科如激光技術、傅立葉光學、全息光學、激光光譜學、非線葉光學、全息光學、激光光譜學、非線性光學等。性光學等。激光現已廣泛運用于打孔、切割、導向、激光現已廣泛運用于打孔、切割、導向、丈量、醫療、育種、化學催化、同位素丈量、醫療、育種、化學催化、同位素分別、光通訊、光存儲、光信息處置等分別、光通訊、光存儲、光信息處置等方面。方面。2 2 光學的研討內容、體系光學的研討內容、體系光學的研討內容光學的研討內容: :研討光的本性、光的發射、傳播、接納以及研討光的本性、光的發射、傳播、接納以及光和物質的相互作用等。光和物質的相互作用等。光光學學實實際際體體系系 幾何光學幾何光學 反射、折射、透鏡反射、折射

6、、透鏡 經典光學經典光學 動搖光學動搖光學 干涉、衍射、偏振干涉、衍射、偏振 光學光學 量子光學量子光學 光的發射、吸收、相互作用光的發射、吸收、相互作用 激光原理及運用激光原理及運用 傅立葉光學、全息光學傅立葉光學、全息光學 現代光學現代光學 激光光譜學激光光譜學 非線性光學非線性光學 - 3 動搖光學定義、運用 定義:-運用: 干涉景象精細丈量和檢驗 (位移、長度、面形、變形-) 衍射景象物質微構造研討、微光學運用 偏振景象物質構造、光效應第一章第一章 光的電磁實際根底光的電磁實際根底第二章第二章 光波的疊加和分析光波的疊加和分析 第三章第三章 光的干涉光的干涉 第四章第四章 光的衍射光的衍射第五章第五章 光的偏振與晶體光學根底光的偏振與晶體光學根底 第六章第六章 傅里葉光學根底傅里葉光學根底第七章第七章 導波光學根底導波光學根底 第八章第八章 激光根底激光根底 4 課本主要章節課本主要章節電磁場實際電磁場實際光波表達式光波表達式反射和折射反射和折射光波的疊加光波的疊加振動頻率振動頻率振動方向振動方向第一章第一章第二章第二章 從從第三章第三章單色光干涉單色光干涉分波面干涉分波面干涉分振幅干涉分振幅干涉雙光束干涉雙光束干涉多光束干涉多光束干涉白光干涉白光干涉5 主要內容主要內容FP(楊氏干涉等楊氏干涉等)等傾干涉等傾干涉等厚干涉等厚干涉薄膜薄膜干涉干涉兩方面思索兩方面思索