《光学》 电子教案 涪陵师范学院 物理学及电子信息工程系 卢孟春 主要参考书:姚启钧《光学教程》第三版
《光 学》 电子教案 涪陵师范学院 物理学及电子信息工程系 卢孟春 主要参考书：姚启钧《光学教程》第三版
第0章绪论
第0章 绪 论
§0-1光学的研究内容和方法 、什么是光学(光学研究的内容)? 光学是普通物理学的重要组成部分是研究光的本性、光的传播和光与其它 物质的相互作用(如光的吸收、散射和色散,光的机械作用和光的热、电、化 学和生理效应等),以及光在生产和社会生活中的应用的一门基础科学 二、光学研究的方法 在观察和实验的基础上,对光学现象进行分析、抽象和综合,进 而提出假说,形成理论,并不断反复经受实践的检验 光学的分类 、几何光学:以光的直线传播为基础,研究光在介质中的传播和成象规律的学科。 2、波动光学:以光的波动性为基础,研究光的干涉、衍射和偏振现象和规律的学科 3、量子光学:以光的粒子性(量子性)为基础,研究光与物质的相互作用规律的 学科。 4、现代光学:以数学公式为工具,研究光现象和应用的学科。包括色差、象差理论 非线性光学,付里叶光学,光信息处理,光计算机,激光,全息术等
§0-1 光学的研究内容和方法 一、什么是光学（光学研究的内容）？ 光学是普通物理学的重要组成部分,是研究光的本性、光的传播和光与其它 物质的相互作用（如光的吸收、散射和色散，光的机械作用和光的热、电、化 学和生理效应等），以及光在生产和社会生活中的应用的一门基础科学。 二、光学研究的方法 在观察和实验的基础上，对光学现象进行分析、抽象和综合，进 而提出假说，形成理论，并不断反复经受实践的检验。 三、光学的分类 以光的直线传播为基础，研究光在介质中的传播和成象规律的学科。 以光的波动性为基础，研究光的干涉、衍射和偏振现象和规律的学科 以光的粒子性（量子性）为基础，研究光与物质的相互作用规律的 学科。 1、几何光学： 2、波动光学： 3、量子光学： 4、现代光学：以数学公式为工具，研究光现象和应用的学科。包括色差、象差理论， 非线性光学，付里叶光学，光信息处理，光计算机，激光，全息术等
§0-2光学发展简史 萌芽时期:远古至十六世纪初 几何光学时期:十六世纪中叶至十八世纪初 光 学波动光学时期:十九世纪初至十九世纪末 量子光学时期:十九世纪末至二十世纪初 现代光学时期:二十世纪六十年代至今 远古1 21世纪轴 萌芽 几何光学 波动光学,A现代光学→ 过渡时期: 量子光学 直线传播占主导, 波动理论逐惭形成
萌芽时期： 远古至十六世纪初 几何光学时期：十六世纪中叶至十八世纪初 波动光学时期：十九世纪初至十九世纪末 量子光学时期：十九世纪末至二十世纪初 现代光学时期：二十世纪六十年代至今 远古 16 17 18 19 20 21 世纪轴 萌芽 几何光学 波动光学 量子光学 现代光学 过渡时期： 直线传播占主导， 波动理论逐惭形成 §0-2 光学发展简史 光 学
、萌芽时期:远古至十六世纪初 1、主要工作 对简单光现象进行了记载并做了不系统的研究。制造了简单的光学 仪器(如平面镜、凸面镜、凹面镜、透镜、眼镜、暗箱和简单幻灯机)。 2、代表人物及成就: 景倒, A、墨翟:(公元前400公元前470年), 在午有 在他和其弟子所著的《墨经》中,对光现象有八条定性记载: (1)描述了影的定义与形成(2)说明光与影的关系 (3)描述针孔成象实验,说明光传播的直线性 (4)说明光有反射性(5)由物与光源的关系确定影的大小 (6)、(⑦)、(⑧)分别描述了平面镜、凹球面镜、凸球面镜中物与象的关系。 B、欧几里德:(公元前328公元前385年), 在其著作《光学》一书中提出触须学说:如下图所示 (1)正确反映了光的直线传播规律 (2)错误:人眼能发出光线
A、墨翟：（公元前400—公元前470年）， 在他和其弟子所著的 《墨经》中，对光现象有八条定性记载： ⑴描述了影的定义与形成 ⑵说明光与影的关系 景倒， 在午有端 一、萌芽时期：远古至十六世纪初 对简单光现象进行了记载并做了不系统的研究。制造了简单的光学 仪器（如平面镜、凸面镜、凹面镜、透镜、眼镜、暗箱和简单幻灯机)。 2、代表人物及成就： ⑴正确反映了光的直线传播规律 ⑵错误：人眼能发出光线 ⑶描述针孔成象实验，说明光传播的直线性 ⑷说明光有反射性 ⑸由物与光源的关系确定影的大小 ⑹、⑺、⑻分别描述了平面镜、凹球面镜、凸球面镜中物与象的关系。 B、欧几里德：（公元前328—公元前385年）， 在其著作 《光学》一书中提出 触须学说：如下图所示 1 、主要工作：