浅谈光学的讨论及进展浅谈光学的讨论及进展 摘 要:光学是一门既古老又年轻的学科,是物理学中一个重要的分支。光学是一门讨论光(电磁波)的行为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科。光学是物理学中最古老的一门基础学科,传统内容十分丰富。本文介绍了光学的进展简史,系统地概述了光学进展的萌芽时期、几何光学时期、波动光学时期、量子光学时期、现代光学时期等五大历史时期,试图为宽阔读者提供一套关于光学进展历史的理论参考。 关键词:光学 光学的讨论进展 量子 前言:光学是一门讨论光(电磁波)的行为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科。光学是物理学中最古老的一门基础学科,传统内容十分丰富,如光的产生、传播、本性等等:光学又是当今科学领域中最活跃的前沿阵地之一,激光的问世使得光学焕发青春,如光子学、信息光学、光通信等等。光学的进展是一个漫长而曲折的历史过程,主要经历了萌芽时期、几何光学时期、波动光学时期、量子光学时期、现代光学时期等五大历史时期。 1.光学的萌芽时期 光学的起源和力学、热学一样,可以追溯到两三千年以前。春秋战国时期墨子(公元前 468―376 年)及其弟子所著《墨经》中记载:直线传播、光在镜面上的反射等现象,并提出了一系列的实验规律。这是有关光学知识的最早纪录。西方也很早就有光学知识的记载,欧几里德(Euclid,公元前 330~275)的《反射光学》讨论了光的反射,提出了反射定律和光类似触须的投射学说。 大约公元 100 年克莱门德和托勒密讨论了光的折射现象,最早测定了光在两介质界面的入射角和折射角。阿拉伯学者阿勒?哈增(AI-Hazen,965 1038)写过一部《光学全书》,讨论了许多光学现象。公元 1 1 世纪阿拉伯人伊本?海赛木发明了透镜,到 16 世纪初,凹面镜、凸面镜、眼镜、透镜以及暗箱和幻灯等光学元件也已相继出现。这些光学元件的发明推动了光学进一步向前进展。 2.几何光学时期 1608 年荷兰人李普塞发明第一架望远镜,17 世纪初延森和冯特纳(Fontana)发明了第一架显微镜。1610 年伽利略制作了望远镜,并用望远镜观察星体运动。1611 年开普勒发表《折光学》,设计了开普勒天文望远镜。1630 年斯涅尔(Snel1)和笛卡尔(Descartes)总结出光的折射定律。这些发明和发现是光学由萌芽时期进展到几何光学时期的重要标志。 直到 1657 年费马(Fermat)得出著名的费马原理,并从原理出发推出了光的反射和折射定律。这两个定律奠定了...