研究尺度量子光学波动光学几何光学课件

1、光学科学可以是非教徒的宗教，非诗人的诗，不会绘画的人艺术，严肃者的幽默，拘谨腼腆者的谈情说爱。科学不仅始于惊异，亦终于惊异。 马斯洛 光学OpticsSuper star笑就歌颂一皱眉头就心痛我没空理会我只感受你的感受你要往哪走把我灵魂也带走它为你着了魔留着有什么用你是电,你是光,你是唯一的神话我只爱你 you are my super star 你主宰我崇拜没有更好的办法只能爱你 you are my super star 手不是手是温柔的宇宙我这颗小星球就在你手中转动请看见我让我有梦可以作我为你发了疯你必须奖励我你是意义是天是地是神的旨意除了爱你没有真理火你是火是我飞蛾的尽头没想过要逃脱为

2、什么我要逃脱谢谢你给我一段快乐的梦游如果我忘了我请帮忙记得我光之舞Optics 光之本质Light is color! Light is energy!Light is particle ?Light is wave?OpticsOptics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181720192116世纪轴远古萌芽几何光学现代光学过渡时期：直线传播占主导，波动理论逐惭形成光学发展简史光学量子光学波动光学Optics: 萌芽时期 A、墨翟：（公元前400公元前4

3、70年），在他和其弟子所著的 墨经中，对光现象有八条定性记载景倒，在午有端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)。正确反映了光的直线传播规律错误：人眼能发出光线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：代表人物和成就：Optics: 几何光学时期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。

4、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。粒子：Paticle波（wave）Optics：波动光学时期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C、菲涅耳（A.J.Fresnel）：利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提

5、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。代表人物和成就：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。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。Optics：量子光学时期黑体辐射问题：普朗克(1858-1947)解释光电效应：爱因斯坦(1879-1955

6、)德布罗意提出物质波假说，戴维孙与革末的电子衍射实验证实电子具有波动性光与实物粒子一样具有波（Wave）、粒（Particle）二象性X射线散射实验：康普顿(1892-1962 )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。Optics：现代光学时期自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、光脑的设想、红外波段的应用OpticsThe family tree of the Modern OpticsLASEREinsteinFabr

7、y-PerotCavityAmpifying mediumSolid LaserPower DistributionSemiconductorLaserTelecom-municationsOutputDye LaserOptical pumpingInformation technologyIsotopic separationFusionImagingAnalysisCivil engineeringGeneral publicSurgerySpectroscopyTunableOther absorber lasersShort pulsesFrequency conversionOpt

8、ical computingNonlinear opticsShort pulsesPowerPower outputMonochromatic guideGas LaserOptics光学史上最重要的转折性阶段是与这些伟大的名字联在一起的惠更斯、牛顿、菲涅耳、基尔霍夫、麦克斯韦、普朗克、玻尔、爱因斯坦、薛定谔、海森伯光学的发展历史表明，人们对于光的认识经历了多么复杂的演变过程，时至今日，尚未结束。Optics研 究 尺 度量子光学波动光学几何光学390nm760nmOptics：主要研究对象光学基础学科技术学科光学工程Optics光学工程研究对象（1） 以光作为信息传递的媒介，进行对客观事物

9、的认知与了解，特别是作为视觉及其他人身感官的延伸，包括图像及多维时空信息的传输、存储、处理、显示等。（2）光的产生，如激光、发光光源等。（3）光对物质相互作用的应用，如光敏探测器件、光刻蚀、光化学等、或以光能量作为加工手段，如激光加工、激光核聚变、光能应用等。（4）利用光学等原理进行图像及多维时空结构的观察及处理，如微光夜视技术、变像管高速摄影等。Optics光学工程正如物理学中：力学发展成为机械工程，电磁学发展成为电气工程，热力学发展成为动力工程一样，光学也当之无愧地以其广阔的应用领域而形成光学工程结束语中国自称是龙的国家，我们是龙的传人。我们中国常把事业的兴盛发达比作龙的腾飞。龙要腾飞，就要靠龙头，因为它是神经指挥系统。神经指挥系统要靠眼睛信息获得系统来认识世界，即所谓的“画龙点睛”之说。有了眼睛，龙头使脊梁动作，龙才能腾飞，由此可见眼睛的重要。眼睛是什么？就是光学、光子学。 传承辟新 寻优勇进20世纪是电子的世纪，2