2022-2023學年高二物理競賽課件：光學導論

光學導論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你還能舉些有關光的現(xiàn)象么？8第一章導論1-1光學簡史

周朝的金燧取火（公元前1000年）古代光學 公元前------16世紀宏觀光學現(xiàn)象的直觀認識

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》（公元前400年）；

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

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

Huggens的波動學說（1678）Galilei望遠鏡（1610年），發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)

Kepler望遠鏡用于天體觀測（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）， 與微粒學說矛盾，與波動說吻合。12

近現(xiàn)代光學 1900-----

量子論（1900）；

Einstein發(fā)現(xiàn)光電效應（1905）；

deBroglie的物質波理論（1924）；

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

NonlinearOptics（非線性光學）；

IntegratedOptics（集成光學）；

OpticalCommunication（光通信）；

Holography（全息學）；

Photonics（光子學）；

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

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

電磁光學非線性光學波動光學幾何光學14波動光學電磁光學幾何光學光子學非線性光學幾何光學、波動光學------研究光的傳播；非線性光學 -------