2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：光學(xué)導(dǎo)論

光學(xué)導(dǎo)論2光-Light，是我們最熟悉的現(xiàn)象之一，沒有光，人類就無法生存。萬物生長靠太陽！地球上的主要能源都是直接或間接來自太陽能！3生活中，大自然中有關(guān)光的現(xiàn)象無處不在佛光4彩虹5海市蜃樓6日暈7你還能舉些有關(guān)光的現(xiàn)象么？8第一章導(dǎo)論1-1光學(xué)簡史

周朝的金燧取火（公元前1000年）古代光學(xué) 公元前------16世紀(jì)宏觀光學(xué)現(xiàn)象的直觀認(rèn)識

古埃及金字塔出土的平面鏡（公元前1000年）《墨經(jīng)》中的光線傳播，平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的成像（公元前400年）；Euclid歐幾里德的《反射光學(xué)》（公元前400年）；

南宋沈括《夢溪筆談》中，針孔成像、球面鏡成像、虹霓等光學(xué)現(xiàn)象的描述。9古希臘人對視覺的認(rèn)識10經(jīng)典光學(xué) 17世紀(jì)------19世紀(jì)Leeuwenhoek顯微鏡用于生物細(xì)胞觀察（1673）

Romer根據(jù)木星的月蝕測出光速有限（≈214000km/s）（1676）

Huggens的波動學(xué)說（1678）Galilei望遠(yuǎn)鏡（1610年），發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)

Kepler望遠(yuǎn)鏡用于天體觀測（1611），Kepler三定律Snell的折射定律（1621年）

Fermat原理:“光沿時間最短的路徑傳播”（1657)Newton的微粒學(xué)說、色散實驗（1666年）11Maxwell的電磁波理論(1873)、光速

Michelson干涉實驗（1887）；19世紀(jì)末確立了光的波動理論的統(tǒng)治地位。

Young的干涉實驗（1801）；

Fresnel的波動理論（1814）、反射折射能量定律（1832）Fizeau用旋轉(zhuǎn)齒輪測光速（≈315300km/s）（1849）

Foucault測出水中光速比空氣中光速?。?850）， 與微粒學(xué)說矛盾，與波動說吻合。12

近現(xiàn)代光學(xué) 1900-----

量子論（1900）；

Einstein發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)（1905）；

deBroglie的物質(zhì)波理論（1924）；

Born的波粒二像性理論（1925）；激光器的誕生（1960）；QuantumOptics（量子光學(xué)）；

NonlinearOptics（非線性光學(xué)）；

IntegratedOptics（集成光學(xué)）；

OpticalCommunication（光通信）；

Holography（全息學(xué)）；

Photonics（光子學(xué)）；

….現(xiàn)代光學(xué)的分支和技術(shù)13光子學(xué)1-2．光學(xué)的研究內(nèi)容及分類內(nèi)容：

光的傳播-----反射、折射、衍射、干涉、偏振等；與物質(zhì)的相互作用-----色散、散射、光電效應(yīng)等分類：

電磁光學(xué)非線性光學(xué)波動光學(xué)幾何光學(xué)14波動光學(xué)電磁光學(xué)幾何光學(xué)光子學(xué)非線性光學(xué)幾何光學(xué)、波動光學(xué)------研究光的傳播；非線性光學(xué) -------