、几何光学时期:十六世纪中叶至十八世纪初 、主要工作 几何光学时期是光学发展的转折点,系统研究了光现象和光学仪器, 建立了直线传播定律、反射定律、折射定律;提出了费马原理、光程、 光强、颜色等概念,并观察了棱镜光谱等较复杂的光现象,建立、巩固 和发展了牛顿微粒学说。同时,波动理论开始盟芽。 2、代表人物和成就: A、费马:提出了几何光学的基本原理—费马原理,由它可导出直线传播定 律、反射定律、折射定律和面镜、透镜成象规律。 B、牛顿:建立了光是微粒流的微粒学说,进行了白光通过棱镜的实 验,提出了光谱、光强、颜色等概念,观察并研究了牛顿环 C、琼森和李普塞:发明并制造了世界上第一台望远镜 D、冯特纳:发明并制造了世界上第一台显微镜。 整个十八世纪,牛顿微粒学说占据着统治地位,同时惠更斯波动理 论的提出和相继出现的干涉、衍射和偏振现象对微粒学说提出了挑战, 两种理论各自发展,同时又相互斗争,从而形成了从几何光学向波动光 学的过渡时期
二、几何光学时期:十六世纪中叶至十八世纪初 几何光学时期是光学发展的转折点,系统研究了光现象和光学仪器, 建立了直线传播定律、反射定律、折射定律;提出了费马原理、光程、 光强、颜色等概念,并观察了棱镜光谱等较复杂的光现象,建立、巩固 和发展了牛顿微粒学说。同时,波动理论开始盟芽。 2、代表人物和成就: A、费马:提出了几何光学的基本原理—费马原理,由它可导出直线传播定 律、反射定律、折射定律和面镜、透镜成象规律。 B、牛顿:建立了光是微粒流的微粒学说,进行了白光通过棱镜的实 验,提出了光谱、光强、颜色等概念,观察并研究了牛顿环。 C、琼森和李普塞:发明并制造了世界上第一台望远镜。 D、冯特纳:发明并制造了世界上第一台显微镜。 整个十八世纪,牛顿微粒学说占据着统治地位,同时惠更斯波动理 论的提出和相继出现的干涉、衍射和偏振现象对微粒学说提出了挑战, 两种理论各自发展,同时又相互斗争,从而形成了从几何光学向波动光 学的过渡时期。 1、主要工作:
三、波动光学时期:十九世纪初至十九世纪末 主要工作 建立了光的波动理论,园满解释了光的干涉、衍射和偏振现象;通过 迈克尔逊干涉仪否定了“以太”的存在;提出并证实了光的本质就是电磁 波、代表人物和成就: A、惠更斯:光的波动理论的创始人,提出了“光是‘以太’中传播的波动” 理论和 B、衿煆要斯利用鲤解點戲赑完 成了著名的杨氏双缝干涉实验,并第一次成功地测定了光的波长。提出了 光是横波的假设 C、菲涅耳( AJFresnel):利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提出了惠更斯 菲涅耳原理,园满解释了光的直线传播定律和衍射现象。建立了菲涅耳公式 D、马吕斯( EL. Malus):发现了光的偏振现象,建立了马吕斯定律,研究 了偏振光的干涉 E、迈克尔逊( A. A. Micheson):设计了迈克尔逊干涉仪,并用其否定了“以 太”的存在,结合麦克斯韦电磁场方程组提出了光的电磁理论
三、波动光学时期:十九世纪初至十九世纪末 建立了光的波动理论, 园满解释了光的干涉、衍射和偏振现象;通过 迈克尔逊干涉仪否定了“以太”的存在;提出并证实了光的本质就是电磁 波2、代表人物和成就: A、惠更斯:光的波动理论的创始人,提出了“光是‘以太’中传播的波 动” 理论和 次波假设(惠更斯原理)。并园满解释了反射、折射定律和双折射现象。 B、杨氏(T.Young):最先利用干涉原理解释了白光下的薄膜颜色,设计并完 成了著名的杨氏双缝干涉实验,并第一次成功地测定了光的波长。提出了 光是横波的假设。 C、菲涅耳(A.J.Fresnel):利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提出了惠更斯- 菲涅耳原理,园满解释了光的直线传播定律和衍射现象。建立了菲涅耳公式。 D、马吕斯(E.L.Malus):发现了光的偏振现象,建立了马吕斯定律,研究 了偏振光的干涉。 E、迈克尔逊(A.A.Micheson):设计了迈克尔逊干涉仪,并用其否定了“以 太”的存在,结合麦克斯韦电磁场方程组提出了光的电磁理论。 1、主要工作:
四、量子光学时期:十九世纪末至二十世纪初 1、主要工作: 发现经典电磁理论在研究光与物质的相互作用时的缺点,建立了光的量子理论, 园满解释了黑体辐射、光电效应和康普顿效应现象;提出了光的波粒二象性 2、代表人物和成就 A、普朗克( MK Planck):提出了辐射的量子理论,园满解释了黑体辐射,开 创了量子光学时期 B、爱因斯坦(A. Einstein):提出了光量子理论,建立了爱因斯坦光电效应方程, 园满解释了光电效应现象;提出了光的波粒二象性;建立了狭义相对论并独立 否定了“以太”的存在 五、现代光学时期:二十世纪六十年代至今 自1960年梅曼制成第一台红宝石激光器,光学进入了新的发展阶段,激 光物理、激光技术、全息摄影术、光纤的应用、光计算机的设想、红外波段 的应用、使光学理论普遍进入人们的生产和生活中,并以崭新的面貌出 现,同时,光学与其它学科紧密结合、相互渗透,形成了新的边缘学科,使 其成为现代物理学和现代科学技术的一块重要前沿阵地。 参考书目:1、《光学》母国光战元龄 2、《普通物理教程一光学》易明
四、量子光学时期:十九世纪末至二十世纪初 发现经典电磁理论在研究光与物质的相互作用时的缺点, 建立了光的量子理论, 园满解释了黑体辐射、光电效应和康普顿效应现象;提出了光的波粒二象性。 2、代表人物和成就: A、普朗克(M.K.Planck):提出了辐射的量子理论,园满解释了黑体辐射,开 创了量子光学时期。 B、爱因斯坦(A.Einstein):提出了光量子理论,建立了爱因斯坦光电效应方程, 园满解释了光电效应现象;提出了光的波粒二象性;建立了狭义相对论并独立 否定了“以太”的存在。 1、主要工作: 五、现代光学时期:二十世纪六十年代至今 自1960年梅曼制成第一台红宝石激光器,光学进入了新的发展阶段,激 光物理、激光技术、全息摄影术、光纤的应用、光计算机的设想、红外波段 的应用、……使光学理论普遍进入人们的生产和生活中,并以崭新的面貌出 现,同时,光学与其它学科紧密结合、相互渗透,形成了新的边缘学科,使 其成为现代物理学和现代科学技术的一块重要前沿阵地。 参考书目:1、《光学》 母国光 战元龄 2、《普通物理教程—光学》 易明
第一章光的干涉 主要内容 通过光的干涉现象和实验事实来揭示 光的波动本性。介绍几个典型的干涉装置 和几个重要概念
第一章 光的干涉 主要内容 通过光的干涉现象和实验事实来揭示 光的波动本性。介绍几个典型的干涉装置 和几个重要概念
教学目的: 牢固掌握光的相干条件;理解空间相干性和时间相 干性概念;了解两种干涉仪器的原理 内容分析: 第一单元(§1~§6):关于光的波动本质的 些重要实验证据及解释。 第二单元(§7~§8):薄膜的等倾、等厚干涉 第三单元(§9~§11):干涉仪的基本原理及干 涉现象的一些应用。 重、难点:1相干叠加条件; 2薄膜干涉,尤其是等厚干涉中近似结果的理解 及不同条件下产生的不同形式的条纹
教学1目, 的: 牢固掌握光的相干条件;理解空间相干性和时间相 干性概念;了解两种干涉仪器的原理。 内容分析: 第一单元(§1~§6):关于光的波动本质的一 些重要实验证据及解释。 第二单元(§7~§8):薄膜的等倾、等厚干涉。 第三单元(§9~§11):干涉仪的基本原理及干 涉现象的一些应用。 重、难点:1 相干叠加条件; 2 薄膜干涉,尤其是等厚干涉中近似结果的理解 及不同条件下产生的不同形式的条纹