1、光學(xué)的發(fā)展及演變 /= l!F'
談到光學(xué)和光學(xué)工程，首先要談一下光學(xué)發(fā)展史。 _g9j_
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光學(xué)是一門古老的科學(xué)，中國(guó)古代的墨子（墨翟）和古希臘的歐幾里德、托勒密都對(duì)此做出過杰出貢獻(xiàn)。 DF-PBVfpu
光學(xué)作為一門科學(xué)（也就是有定義、定理、學(xué)說等），應(yīng)該說是從牛頓開始。1664年，牛頓開始研究光學(xué)，時(shí)年21歲。1671年牛頓制作勒第二臺(tái)反射式望遠(yuǎn)鏡（長(zhǎng)1.2m，直徑2m）；1672年發(fā)表了“光和色的新理論”；1704年發(fā)表了“光學(xué)——關(guān)于光的反射、折射、彎曲和顏色”的論文，敘述了幾何光學(xué)的基本原理。此外，牛頓的分光實(shí)驗(yàn)以及牛頓環(huán)的發(fā)現(xiàn)，使光學(xué)由幾何光學(xué)進(jìn)入了物理光學(xué)領(lǐng)域。因此，我們通常說，光學(xué)自牛頓開始，迄今已有300多年的歷史了。 As5l36
在光學(xué)發(fā)展的300多年的歷史中，牛頓的光微粒說統(tǒng)治達(dá)100年之久，但也不斷持有波動(dòng)說主張者加以反駁。19世紀(jì)初，菲涅耳以大量的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，使光的波動(dòng)理論得以確立。在后來的發(fā)展中，對(duì)光認(rèn)識(shí)具有根本性變革的是麥克斯韋關(guān)于光的電磁波理論。1900年，普朗克提出了量子假說，他是為解決當(dāng)時(shí)所謂“紫外災(zāi)難”而提出黑體輻射的能量分布公式，但需假定物體的輻射能不是連續(xù)變化，而是以一定整數(shù)倍跳躍式變化，才能對(duì)他（普朗克）的黑體輻射公式作出合理的解釋。這個(gè)最小的不可再分的能量單元稱為“能量子”或“量子”。當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家認(rèn)為：量子假說與物理學(xué)界幾百年來信奉的“自然界無跳躍”理念相矛盾，普朗克本人甚至也放棄量子論繼續(xù)用能量的連續(xù)變化的概念來研究輻射問題。 jTNt!2 :B
第一個(gè)意識(shí)到量子概念的普遍意義并將其運(yùn)用到其他問題的是愛因斯坦。他提出了光子的概念，建立了光量子論以解釋光電效應(yīng)中的新現(xiàn)象。光量子論的提出使光的本性歷史爭(zhēng)論進(jìn)入了一個(gè)新的階段。自牛頓以來，光的微粒說和波動(dòng)說此起彼伏，爭(zhēng)論不已。愛因斯坦的理論重新肯定了微粒說和波動(dòng)說描述光的行為的意義，它們均反映了光的本質(zhì)的一個(gè)側(cè)面：光有時(shí)候表現(xiàn)出波動(dòng)性，有時(shí)候表現(xiàn)出粒子性，但它既非經(jīng)典的粒子，也非經(jīng)典的波。這就是光的波粒二象性。此后，玻爾、薛定諤、海森伯的量子力學(xué)理論的提出又進(jìn)一步推動(dòng)了光的發(fā)射和吸收的量子光學(xué)的進(jìn)展，從此光學(xué)理論的發(fā)展在近一個(gè)世紀(jì)中便同量子物理的發(fā)展聯(lián)系起來了。 k >. U
