理學(xué)工程光學(xué)f緒論及幾何光學(xué)原理

1、2022-5-211 工程光學(xué)工程光學(xué)2022-5-212緒論 研究內(nèi)容研究內(nèi)容1 1、光的發(fā)射、傳播、本性和光與其它物質(zhì)相互作用的規(guī)律。、光的發(fā)射、傳播、本性和光與其它物質(zhì)相互作用的規(guī)律。、光和物質(zhì)的相互作用，包括吸收、散射、色散、光的、光和物質(zhì)的相互作用，包括吸收、散射、色散、光的機(jī)械作用、光的熱效應(yīng)、光的電效應(yīng)、光的化學(xué)效應(yīng)、光機(jī)械作用、光的熱效應(yīng)、光的電效應(yīng)、光的化學(xué)效應(yīng)、光的生理效應(yīng)等。的生理效應(yīng)等。 研究方法研究方法觀察和實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)提出假設(shè)，形成理論提出假設(shè)，形成理論分析、抽象、綜合接受實(shí)踐檢驗(yàn)、完善理論內(nèi)容可分為：幾何光學(xué)（應(yīng)用光學(xué)）和（物理光學(xué)）、波內(nèi)容可分為：幾何光學(xué)（應(yīng)

2、用光學(xué)）和（物理光學(xué)）、波動(dòng)光學(xué)、量子光學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)動(dòng)光學(xué)、量子光學(xué)、現(xiàn)代光學(xué) ）。）。2022-5-213光學(xué)光學(xué)幾何光學(xué)幾何光學(xué)波動(dòng)光學(xué)波動(dòng)光學(xué)量子光學(xué)量子光學(xué)以光的直線傳播以光的直線傳播為基礎(chǔ)，研究光為基礎(chǔ)，研究光在透明介質(zhì)中的在透明介質(zhì)中的傳播問題。傳播問題。以光的波動(dòng)性以光的波動(dòng)性質(zhì)為基礎(chǔ)，研質(zhì)為基礎(chǔ)，研究光的傳播及究光的傳播及其規(guī)律問題。其規(guī)律問題。以光和物質(zhì)相互作以光和物質(zhì)相互作用時(shí)顯示的粒子性用時(shí)顯示的粒子性為基礎(chǔ)來研究光學(xué)為基礎(chǔ)來研究光學(xué)問題。問題。(geometrical optics)(wave optics)(quantum optics)2022-5-214 光學(xué)發(fā)展

3、簡史光學(xué)發(fā)展簡史 1. 1600年前后，幾何光學(xué)的基礎(chǔ)初步奠定時(shí)期（萌芽時(shí)期） 主要成就：2022-5-2152. 制成平面鏡 球面鏡 凸透鏡，并研究了成像規(guī)律。 3.對(duì)天然色散現(xiàn)象進(jìn)行了研究 4.懂得了矯正視力 1.對(duì)光的直線傳播，反射，折射現(xiàn)象的定量描述。 2022-5-2165.發(fā)明了暗箱，透鏡的組合，為制造光學(xué)儀器奠定了基礎(chǔ)6.制成了人造光源（曲燈，蠟燭）7. 開始對(duì)光的本性進(jìn)行探索2022-5-2172. 1600年1820年，快速發(fā)展時(shí)期 （1）制成了復(fù)式顯微鏡，促進(jìn)了生物學(xué) 醫(yī)學(xué)發(fā)展（2）多樣式望遠(yuǎn)鏡，為天體研究及牛頓力學(xué)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)（3）形成了幾何光學(xué)的基本定律（開普勒，菲涅

4、爾，費(fèi)馬定律2022-5-218（4）光的本性的兩種學(xué)說波動(dòng)說，微粒說（5）觀察到干涉，衍射現(xiàn)象（6）首次測(cè)得光速2022-5-2193. 18001900年，加速發(fā)展時(shí)期（1）干涉，衍射實(shí)驗(yàn)成功（2）偏振現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)-橫波（3）光的電磁理論創(chuàng)立（4）光譜學(xué) 照相術(shù) 電影業(yè)得到很大發(fā)展2022-5-21104 4.20.20世紀(jì)以來，現(xiàn)代光學(xué)發(fā)展時(shí)期世紀(jì)以來，現(xiàn)代光學(xué)發(fā)展時(shí)期二十世紀(jì)六十年代，激光問世。傅立葉光學(xué)薄膜光學(xué)集成光學(xué)纖維光學(xué)全息光學(xué)紅外與微光技術(shù)等等2022-5-2111車身模型數(shù)字化系統(tǒng)2022-5-2112農(nóng)業(yè)：收割、除草、葉面與果實(shí)的檢測(cè)葉面積儀2022-5-2113軍事：望遠(yuǎn)

5、鏡、夜視儀、導(dǎo)彈制導(dǎo)、激光測(cè)距、無人駕駛偵探機(jī)、平視顯示器等等紅外偵察2022-5-2114激光制導(dǎo)2022-5-2115潛望鏡2022-5-2116紅外雷達(dá)和平視顯示器2022-5-2117醫(yī)學(xué)：CT、胃鏡、虹膜檢測(cè)、生物檢測(cè)通信：光纜通訊航天：資源勘探、星際探索 哈勃號(hào)太空望遠(yuǎn)鏡是被送入軌道的口徑最大的望遠(yuǎn)鏡?？傞L12.8米，鏡筒直徑4.28米，主鏡直徑2.4米，連外殼孔徑則為3米，全重11.5噸日用：掃描儀、光碟、照相機(jī)2022-5-2118哈勃太空望遠(yuǎn)鏡2022-5-2119“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的獅子座“NGC 3370”螺旋星系的照片2022-5-2120哈勃望遠(yuǎn)鏡2002年5月到

6、12月拍攝到的太空神秘發(fā)光星體圖片2022-5-2121人們還在不斷研究光的應(yīng)用領(lǐng)域宇宙1號(hào)太陽帆宇宙1號(hào)的太陽帆面積為530.93平方米，由光壓獲得的推力為255克。如果太陽帆的直徑增至300米，其面積則為70686平方米，由光壓獲得的推力即為0.034噸。根據(jù)理論計(jì)算，這一推力可使重約0.5噸的航天器在200多天內(nèi)飛抵火星2022-5-2122應(yīng)該指出的是，人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)未完結(jié)，對(duì)光的本性、傳播規(guī)律以及光與物質(zhì)相互作用的研究還在不斷繼續(xù)。2022-5-2123 工程光學(xué)的研究內(nèi)容工程光學(xué)的研究內(nèi)容 工程光學(xué)的學(xué)習(xí)方法1.觀察和實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)2. 學(xué)習(xí)理論回到實(shí)踐學(xué)習(xí)理論回到實(shí)踐2022

7、-5-2124本課程的主要參考資料 1、工程光學(xué)，郁道銀，談恒英編.機(jī)械工業(yè)出版社. 2、工程光學(xué)李湘寧 主編 科學(xué)出版社 3、計(jì)量工程光學(xué) 徐家驊 主編 機(jī)械工業(yè)出版社2022-5-2125第一章第一章 幾何光學(xué)的基本原幾何光學(xué)的基本原理理2022-5-2126幾何光學(xué)：以光線為基礎(chǔ)，用幾何的方法來研究光在介質(zhì)中的傳播規(guī)律及光學(xué)系統(tǒng)的成像特性。 點(diǎn)：光源、焦點(diǎn)、物點(diǎn)、像點(diǎn) 線：光線、法線、光軸 面：物面、像面、反射面、折射面1-1 光波和光線光波和光線2022-5-2127一一. . 發(fā)光點(diǎn)發(fā)光點(diǎn) 幾何上的點(diǎn)是既無大小，又無體積的抽象概念。當(dāng)光源的大小與其作用距離相比可以忽略不計(jì)時(shí)，也可認(rèn)為

8、是一個(gè)點(diǎn)。天體遙遠(yuǎn)的距離觀察者2022-5-2128 任何被成像的物體， 是由無數(shù)個(gè)發(fā)光點(diǎn)組成1、本身發(fā)光。2、反射光。 因此研究物體成像時(shí)，可以用某些特征點(diǎn)的成像規(guī)律來推斷整個(gè)物體的成像。2022-5-2129二、光線二、光線 發(fā)光點(diǎn)向四周輻射光能量，在幾何光學(xué)中將發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光抽象為帶有能量的直線，它代表光的傳播方向。2022-5-2130三、光束三、光束 一個(gè)位于均勻介質(zhì)中的發(fā)光點(diǎn)，它所發(fā)出的光向四周傳播，形成以發(fā)光點(diǎn)為球心的。 某一時(shí)刻相位相同的點(diǎn)構(gòu)成的面稱為 波面上某一點(diǎn)的法線就是這一點(diǎn)上光的傳播方向，波面上的某一點(diǎn)具有一定關(guān)系的光線的集合稱為2022-5-2131發(fā)自一點(diǎn)或會(huì)聚于一

9、點(diǎn)，為球面波：光線彼此平行，是平面波2022-5-2132：光線既不平行，又不相交，波面為曲面。 在幾何光學(xué)中研究成像時(shí)，光線在光學(xué)元件中的傳播途徑，這個(gè)途徑稱為2022-5-2133 一、光的直線傳播定律一、光的直線傳播定律 用光的直線傳播定律可以解釋日蝕、月蝕等自然現(xiàn)象，也可以解釋光照射物體時(shí)為什么會(huì)出現(xiàn)影子等類似問題，小孔成像就是利用了光的直線傳播定律。在中，光線沿直線傳播。2022-5-2134二、光的獨(dú)立傳播定律二、光的獨(dú)立傳播定律 不同的光源發(fā)出的光線在空間某點(diǎn)相遇時(shí)，不同的光源發(fā)出的光線在空間某點(diǎn)相遇時(shí)，。在光線的相會(huì)點(diǎn)上，光的強(qiáng)度各光束的簡。在光線的相會(huì)點(diǎn)上，光的強(qiáng)度各光束的簡

10、單疊加，離開交會(huì)點(diǎn)后，各個(gè)光束單疊加，離開交會(huì)點(diǎn)后，各個(gè)光束。例如：光束相交處的光強(qiáng)是一種簡單的疊加，探照燈。2022-5-2135折射率折射率( (n n) ) 一定波長的單色光在真空中的傳播速度與它在給定介質(zhì)中的傳播速度之比，稱為該介質(zhì)對(duì)指定波長的光的絕對(duì)折射率。即： n = c/v 折射率高的介質(zhì)，光速低，稱為光密介質(zhì)； 折射率低的介質(zhì)，光速高，稱為光疏介質(zhì)。 相對(duì)折射率：當(dāng)光線從第一介質(zhì)進(jìn)入第二介質(zhì)時(shí)，第二介質(zhì)相對(duì)于第一介質(zhì)的折射率稱為相對(duì)折射率，其值為第二介質(zhì)折射率與第一介質(zhì)折射率之比，記為n21。 通常所講的介質(zhì)的折射率是介質(zhì)相對(duì)于空氣的折射率。2022-5-2136三、折射和反射

11、定律三、折射和反射定律 光的折射和反射定律研究光傳播到兩種均勻介質(zhì)的分界面 時(shí)的定律。（一）折射定律nb出射光線入射光線法線IIONQnaI：入射角I：折射角2022-5-2137（1）折射光線位于由入射光線和法線所決定的平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。（2）入射角的正弦和折射角的正弦之比與兩角度的大小無關(guān)，僅決定于介質(zhì)的性質(zhì)，為一恒量nab即nab:介質(zhì) a對(duì)介質(zhì) b 的相對(duì)折射率，如果介質(zhì) a 為真空，則介質(zhì) b 對(duì)真空的折射率也稱為絕對(duì)折射率，用 表示nbabsin Insin Inb出射光線入射光線法線IIONQna2022-5-2138也可表述為：bbvcn C：在真空中光速

12、， ：在介質(zhì) b 中光速vb兩個(gè)介質(zhì)的可以用光在該介質(zhì)中的速度表示ababvvn對(duì)上式變換 baabababnnnCnCvvn2022-5-2139將上式代入 并設(shè)nna, nnb有：nsinIn sinI 真空折射率為1，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，20攝氏度時(shí)空氣折射率為1.00028，提示：但是在設(shè)計(jì)高精度的太空中的光學(xué)儀器時(shí)，就必須考慮空氣和真空折射率的不同。absinInsinI2022-5-2140 （2）入射角 I和反射角I的絕對(duì)值相同，可表示為 (二）反射定律II （1）反射光線在由入射光線和法線所決定的平面內(nèi)反射光線入射光線法線INI”O(jiān)符號(hào)相反說明和分居法線兩側(cè)。2022-5-2141推

13、論推論 用射出去的光路在一定條件下可以決定射回的光路。用射出去的光路在一定條件下可以決定射回的光路。 利用光路的可逆性可以由物求像，也可以由像求物。利用光路的可逆性可以由物求像，也可以由像求物。光路的可逆性2022-5-2142費(fèi)馬原理費(fèi)馬原理 費(fèi)馬原理與幾何光學(xué)的基本定律一樣，也是描述光線費(fèi)馬原理與幾何光學(xué)的基本定律一樣，也是描述光線傳播規(guī)律的基本理論。傳播規(guī)律的基本理論。 它以光程的觀點(diǎn)描述光傳播的規(guī)律，涵蓋了光的直線它以光程的觀點(diǎn)描述光傳播的規(guī)律，涵蓋了光的直線傳播和光的折、反射規(guī)律，具有更普遍的意義。傳播和光的折、反射規(guī)律，具有更普遍的意義。 根據(jù)物理學(xué)，光在介質(zhì)中走過的幾何路程與該介

14、質(zhì)折根據(jù)物理學(xué)，光在介質(zhì)中走過的幾何路程與該介質(zhì)折射率的乘積定義為光程。設(shè)介質(zhì)的折射率為射率的乘積定義為光程。設(shè)介質(zhì)的折射率為n，光在，光在介質(zhì)中走過的幾何路程為介質(zhì)中走過的幾何路程為l，則，則光程光程s表示為表示為nls 2022-5-2143費(fèi)馬原理費(fèi)馬原理 費(fèi)馬原理指出，光從一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn)沿的是極值光程路徑。即光沿光程為極大值、或極小值、或常量值的路徑傳播，其數(shù)學(xué)表示為光程的一階變分為0：0BAdlns返 回2022-5-2144 至于光程走的是極大值還是極小值，這要取決于折射表面的曲率及兩點(diǎn)之間的位置，大多數(shù)情況下是極小值。費(fèi)馬原理可以用來證明光的直線傳播定律和光的折、反射定律.費(fèi)馬

15、原理的應(yīng)用費(fèi)馬原理的應(yīng)用 1、由費(fèi)馬原理導(dǎo)出反射定律 AM+MB=(AB)= (AM+MB)=(AB) I入射角=I反射角2022-5-21452 2、費(fèi)馬原理導(dǎo)出折射定律、費(fèi)馬原理導(dǎo)出折射定律2212221121)()(xbanxanOBnAOnAOBsinsin)()()(2122122211InInxbaxbnxaxndxAOBd2022-5-2146全反射現(xiàn)象全反射現(xiàn)象nsinIn sinI當(dāng) 可知sinIsinI即折射光線較入射光線偏離法線當(dāng)光由射向時(shí), 質(zhì)nn2022-5-2147即當(dāng)光束由光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)時(shí)，折射角總是大于入射角。對(duì)應(yīng)于折射角等于90度時(shí)的入射角的被稱為臨界角

16、nnImsin記為,可知mI2022-5-2148全反射的兩個(gè)條件：全反射的兩個(gè)條件：（1）光密到光疏介質(zhì)；（2）入射角大于臨界角；全反射的應(yīng)用：（1）制成各種全反射棱鏡，用于折轉(zhuǎn)光路，代替平面反射鏡。（2）制造光導(dǎo)纖維。2022-5-2149 光纖通常用d = 5-60m的透明絲作芯料，為光密介質(zhì)；外有涂層，為光疏介質(zhì)。只要滿足光線在其中全反射，則可實(shí)現(xiàn)無損傳輸。 光纖按折射率隨r分布特點(diǎn)可分為均勻光纖和非均勻光纖兩種。其中非均勻光纖具有光程短，光能損失小，光透過率高等優(yōu)點(diǎn)。 2022-5-2150光導(dǎo)纖維號(hào)稱現(xiàn)代信息系統(tǒng)的神經(jīng)由內(nèi)層折射率較高的纖芯和外層折射率較低的包層組成2022-5-2

17、151傳光原理：進(jìn)入光纖的光線在纖芯與包層的分界面上連續(xù)發(fā)生全發(fā)射，直至另一端出射。0ian nn0 i02iSBA當(dāng)02i大于臨界角時(shí)，就發(fā)生全發(fā)射。2022-5-2152根據(jù)折射定律，又有：00an sininsini0ian nn0 i02iSBA可以得到：2201aiarcsin(nn )n0ii 當(dāng)入射角時(shí)，可以全反射傳送，當(dāng)0ii 時(shí)，光線將會(huì)透過內(nèi)壁進(jìn)入包層2022-5-2153定義 為光纖的數(shù)值孔徑0sinina 越大，可以進(jìn)入光纖的光能就越多，也就是光纖能夠傳送的光能越多。0i這意味著光信號(hào)越容易耦合入光纖。2022-5-2154 把大量光纖集成束，并成規(guī)則排列即形成傳像束，

18、它可把圖像從一端傳遞到另一端。目前生產(chǎn)的傳像束可在每平方厘米中集5萬像素。 光纖具有抗干擾性強(qiáng)，容量大，頻帶寬，保密性好，省金屬等優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于通訊、國防、醫(yī)療、自控領(lǐng)域。 光光纜纜電電纜纜光光纜纜電電纜纜光光纜纜電電纜纜2022-5-21551-5 光學(xué)系統(tǒng)物像概念光學(xué)系統(tǒng)物像概念光學(xué)系統(tǒng) 的作用之一是對(duì)物體，因此必須搞清物像的基本概念和它們的關(guān)系。光學(xué)系統(tǒng)一般是軸對(duì)稱的，有一條公共軸線，稱為。這種系統(tǒng)被稱為光軸2022-5-2156光學(xué)元件的分類 球面光學(xué)元件 和 平面光學(xué)元件常見的球面光學(xué)元件為透鏡：由兩個(gè)曲面或一個(gè)曲面，一個(gè)平面構(gòu)成。2022-5-2157（1）正透鏡：中心比邊緣厚度大

19、，起會(huì)聚作用（2）負(fù)透鏡：中心比邊緣厚度小，起發(fā)散作用2022-5-2158 由兩個(gè)球面構(gòu)成的透鏡中，通過兩球面球心的直線為。光軸頂點(diǎn)光軸與透鏡面的交點(diǎn)稱為：2022-5-2159 若有一個(gè)面為平面，則光軸通過球面的球心與平面垂直。光軸頂點(diǎn)2022-5-2160在光學(xué)儀器中最常用的光學(xué)零件是透鏡，目前絕大多數(shù)是。雙凸正月牙平凸平凹負(fù)月牙雙凹由這些球面系統(tǒng)（透鏡）組成的光學(xué)系統(tǒng)有對(duì)稱軸，也稱為2022-5-2161（一）物方光線和像方光線（一）物方光線和像方光線光線通過系統(tǒng)前時(shí)稱為物方光線（入射線）。物方光線連接著物體。 光線通過系統(tǒng)后稱為像方光線（出射線），像方光線連接著物體的像。 為分析和處

20、理問題方便，常將光線沿傳播直線向任意方向延長，延長后的光線性質(zhì)不變。返 回二、二、 物像的基本概念物像的基本概念2022-5-2162（二）物和像的概念（二）物和像的概念物：物：物方光線的相交點(diǎn)稱為物；像：像：像方光線的相交點(diǎn)稱為像；實(shí)物：實(shí)物：物方光線實(shí)際相交的點(diǎn)為實(shí)物實(shí)物點(diǎn)；實(shí)像：實(shí)像：像方光線實(shí)際相交的點(diǎn)為實(shí)像實(shí)像點(diǎn)；虛物：虛物：物方光線延長后相交點(diǎn)為虛物虛物點(diǎn)；虛像：虛像：像方光線延長后相交的點(diǎn)為虛像虛像點(diǎn)(a a）實(shí)物成實(shí)像 (b) (b) 實(shí)物成虛像 (c) (c) 虛物成實(shí)像 (d) (d) 虛物成虛像2022-5-2163虛物和虛像虛物和虛像物方光線延長線交點(diǎn)像方光線反像延長線

21、交點(diǎn)BA返 回2022-5-2164注意：實(shí)物與虛物的區(qū)別： ：自己發(fā)光的物體。 ：不是由實(shí)際光線而是由光線的延長線相交而成的物。，它是前一系統(tǒng)所成的像被當(dāng)前系統(tǒng)截取得到的。如燈泡、蠟燭等，也可以是被照明后發(fā)光的物體，如人物，景物等。AAA2022-5-2165請(qǐng)判斷物與像的虛實(shí)AAAAAAAAa. 實(shí)物成實(shí)像b. 實(shí)物成虛像c. 虛物成實(shí)像（對(duì)于第二個(gè)透鏡）d. 虛物成虛像2022-5-2166注意：B1L1L2ABBA1A對(duì)于L1而言，A1B1是AB的像; 對(duì)L2而言，A1B1是物，AB是像，則A1B1稱為中間像2022-5-2167（三）物空間和像空間（三）物空間和像空間 物空間物空間：

22、即物體所在的空間；實(shí)物所在的空間為實(shí)物空間，虛物所在空間為虛物空間，無論實(shí)物空間還是虛物空間都使用實(shí)物空間介質(zhì)的折射率。 像空間像空間：即像所在的空間；實(shí)像所在的空間為實(shí)像空間，虛像所在空間為虛像空間，無論實(shí)像空間還是虛像空間都使用實(shí)像空間介質(zhì)的折射率。2022-5-2168（四）物像的相對(duì)性（四）物像的相對(duì)性 物和像都是相對(duì)于某一成像系統(tǒng)而言的，如果物體連續(xù)經(jīng)過幾個(gè)成像系統(tǒng)，則前一個(gè)系統(tǒng)所成的像即成為下一系統(tǒng)的物，如此不斷成像得到最終的像。因此物和像并不是絕對(duì)的，對(duì)于連續(xù)成像的系統(tǒng)，物與像的角色在具體情況下發(fā)生變化，計(jì)算時(shí)應(yīng)取相應(yīng)空間的折射率。 2022-5-2169 通常對(duì)于某一光學(xué)系統(tǒng)來

23、說，某一位置上的物會(huì)在一個(gè)相應(yīng)的位置成一個(gè)清晰的像，物與像是一一對(duì)應(yīng)的，這種關(guān)系稱為物與像的共軛。物與像的共軛：物與像的共軛：2022-5-2170物像關(guān)系舉例物像關(guān)系舉例實(shí)物、虛物、實(shí)像、虛像視情況而定，但作為實(shí)物、虛物、實(shí)像、虛像視情況而定，但作為第一個(gè)（原始、出發(fā)的）物一定是第一個(gè)（原始、出發(fā)的）物一定是“實(shí)體實(shí)體”。2022-5-2171 光充滿著整個(gè)宇宙，各種星體都在發(fā)光：遠(yuǎn)紅外光、紅光充滿著整個(gè)宇宙，各種星體都在發(fā)光：遠(yuǎn)紅外光、紅外光、可見光、紫外光，以及外光、可見光、紫外光，以及X射線等。射線等。 人類生活在光的世界里，白天靠日光，黑夜靠燈光，夜人類生活在光的世界里，白天靠日光，

24、黑夜靠燈光，夜間還要靠星光。間還要靠星光。 要利用光，就要?jiǎng)?chuàng)造工具，就要有制造工具的材料要利用光，就要?jiǎng)?chuàng)造工具，就要有制造工具的材料光光學(xué)材料。學(xué)材料。太陽光太陽光星光星光燈光燈光1-5 光學(xué)材料2022-5-2172 自然中存在一些天然光學(xué)材料：自然中存在一些天然光學(xué)材料：我國的夜明珠、發(fā)光壁；我國的夜明珠、發(fā)光壁；印度的蛇眼石、敘利亞的孔雀暖玉印度的蛇眼石、敘利亞的孔雀暖玉等。等。 這些材料具有奇異的發(fā)光現(xiàn)象，能在無光環(huán)境下放出各這些材料具有奇異的發(fā)光現(xiàn)象，能在無光環(huán)境下放出各種色澤的晶瑩光輝。由于這些光學(xué)材料稀有，被視為人種色澤的晶瑩光輝。由于這些光學(xué)材料稀有，被視為人間珍寶，成為權(quán)力和

25、財(cái)富的象征。間珍寶，成為權(quán)力和財(cái)富的象征。夜明珠夜明珠珍珠珍珠貓眼石貓眼石2022-5-2173 光學(xué)材料在國民經(jīng)濟(jì)和人民生活中發(fā)揮重要作用。光學(xué)材料在國民經(jīng)濟(jì)和人民生活中發(fā)揮重要作用。 一副直徑一副直徑5厘米左右的光學(xué)眼鏡片就能消除眼疾給厘米左右的光學(xué)眼鏡片就能消除眼疾給人帶來的苦惱人帶來的苦惱。2022-5-2174 科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活等需要使用顯科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活等需要使用顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀、攝像機(jī)等各種光學(xué)儀器，微鏡、望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀、攝像機(jī)等各種光學(xué)儀器，核心部分都是由光學(xué)材料制造的光學(xué)零件。核心部分都是由光學(xué)材料制造的光學(xué)零件。 光學(xué)材料已成為人類社會(huì)必不

26、可少的功能材料光學(xué)材料已成為人類社會(huì)必不可少的功能材料。望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡攝相機(jī)攝相機(jī)眼鏡眼鏡2022-5-2175 光學(xué)材料光學(xué)材料是傳輸光線的材料，這些材料以是傳輸光線的材料，這些材料以折射、折射、反射和透射反射和透射的方式，改變光線的方向、強(qiáng)度和位的方式，改變光線的方向、強(qiáng)度和位相，使光線按預(yù)定要求和路徑傳輸，也可吸收或相，使光線按預(yù)定要求和路徑傳輸，也可吸收或透過一定波長范圍的光線而改變光線的光譜成分。透過一定波長范圍的光線而改變光線的光譜成分。 光學(xué)材料包括光學(xué)材料包括光纖材料、發(fā)光材料、紅外材料、光纖材料、發(fā)光材料、紅外材料、激光材料和光色材料激光材料和光色材料等。等。光學(xué)材料光學(xué)材料2

27、022-5-2176 北京奧運(yùn)會(huì)開幕式北京奧運(yùn)會(huì)開幕式開場的畫軸打開在一個(gè)巨大的開場的畫軸打開在一個(gè)巨大的LED（發(fā)（發(fā)光二極管光二極管）屏幕上。屏幕上。LED屏幕屏幕長長147米，寬米，寬22米，總面積米，總面積3234平方米，平方米，上面上面鋪了鋪了44000顆顆LED。LED地面完全經(jīng)得住演員地面完全經(jīng)得住演員踩踏、水浸踩踏、水浸等考驗(yàn)。等考驗(yàn)。LED大屏分辨率高達(dá)大屏分辨率高達(dá)70521056，是普通電腦的，是普通電腦的5倍，倍，制造的光影效果和表演密切結(jié)合，將觀眾引入夢(mèng)幻世界。制造的光影效果和表演密切結(jié)合，將觀眾引入夢(mèng)幻世界。2022-5-2177 光立方光立方是國慶是國慶60周年聯(lián)

28、歡晚會(huì)的一個(gè)表演區(qū)。周年聯(lián)歡晚會(huì)的一個(gè)表演區(qū)。以天安門廣場國旗旗桿為中心，四周有以天安門廣場國旗旗桿為中心，四周有4028棵棵的的LED“發(fā)光樹發(fā)光樹”，每一棵發(fā)光樹的，每一棵發(fā)光樹的LED管通過電腦操作管通過電腦操作可變換可變換種種顏色，顏色，高度也可以變換，高度也可以變換，且左右搖擺，且左右搖擺，4028名表演者站在名表演者站在“樹樹”下，用手持道具配合下，用手持道具配合“發(fā)光發(fā)光樹樹”按照指令進(jìn)行表演。按照指令進(jìn)行表演。2022-5-2178國慶彩車國慶彩車2009年春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)年春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)2022-5-2179 上海世博會(huì)上海世博會(huì)，LED繼續(xù)大放異彩。繼續(xù)大放異彩。 舞臺(tái)上空出現(xiàn)了

29、一只巨型舞臺(tái)上空出現(xiàn)了一只巨型“白鴿白鴿”，隨著音樂揮，隨著音樂揮動(dòng)翅膀。動(dòng)翅膀。“白鴿白鴿”由由770個(gè)個(gè)LED燈球組成的矩形方燈球組成的矩形方陣，在隨后節(jié)目中，這些燈球隨旋律的變化變幻陣，在隨后節(jié)目中，這些燈球隨旋律的變化變幻出出EXPO、世博會(huì)中國館、世博會(huì)中國館等造型，同時(shí)伴隨著的是等造型，同時(shí)伴隨著的是藍(lán)色、紫色、紅色等絢爛顏色。藍(lán)色、紫色、紅色等絢爛顏色。2022-5-2180 283.5米寬，米寬，26.4米高，總面積達(dá)米高，總面積達(dá)7000多平方米多平方米的的LED巨型屏幕呈現(xiàn)出美麗畫面，這一目前巨型屏幕呈現(xiàn)出美麗畫面，這一目前世界上世界上最大的電視屏幕最大的電視屏幕，在呈現(xiàn)給

30、觀眾視覺盛宴的同時(shí)，在呈現(xiàn)給觀眾視覺盛宴的同時(shí)，也給黃浦江新增一道美麗的風(fēng)景。也給黃浦江新增一道美麗的風(fēng)景。2022-5-2181 盧浦大橋經(jīng)盧浦大橋經(jīng)LED光源改造后，宛如天際一道絢麗光源改造后，宛如天際一道絢麗的彩虹的彩虹 6000只只LED發(fā)光球發(fā)光球變幻著紅、橙、黃三色從黃浦變幻著紅、橙、黃三色從黃浦江上游的盧浦大橋順流而下，來到江心舞臺(tái)，形江上游的盧浦大橋順流而下，來到江心舞臺(tái)，形成一派錦繡燦爛的場面。成一派錦繡燦爛的場面。 2022-5-2182 世博園區(qū)內(nèi)共有世博園區(qū)內(nèi)共有10.3億億顆顆LED芯片使用，芯片使用， 世博場館室內(nèi)照明電源中約有世博場館室內(nèi)照明電源中約有80%采用采用LED綠色綠色光源光源，相較于普通白織燈，省電，相較于普通白織燈，省電90%。 油立方油立方2022-5-2183 1200盞探照燈、盞探照燈、16盞激光燈盞激光燈共同點(diǎn)亮黃浦江夜空，共同點(diǎn)亮黃浦江夜空，在黃浦江上空形成矩陣，這是世界上首次在同一在黃浦江上空形成矩陣，這是世界上首次在同一個(gè)地點(diǎn)，使用如此多的大功率激光燈。個(gè)地點(diǎn)，使用如此多的大功率激光燈。2022-5-2