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光学的起源与发展
光学的发展历史悠久,早在11世纪初,阿拉伯学者伊本·海赛木就根据医师的经验和实验,对人的视觉进行了研究,并提出了许多重要的光学理论。
伊本·海赛木:在《光学宝鉴》中否定了人眼对外发光的旧观念,提出了人眼结构和眼球内三种透明体的名称,明确了入射光与反射光共面及球面反射成像原理,并讨论了光之折射和玻璃球的放大像的作用。
笛卡尔:将光的理论视为整个知识体系中最重要的部分,运用坐标几何学从事光学研究,在《屈光学》中第一次对折射定律提出了理论上的推证。
斯涅耳:最早发现了光的折射定律,为几何光学的精确计算奠定了理论基础。
惠更斯:提出了惠更斯原理,并推导出了光的反射和折射定律,圆满地解释了光速在光密介质中减小的原因,同时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象。
菲涅耳:完善了光的衍射理论,并与阿拉果一起研究了偏振光的干涉,确定了光是横波,发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象,推出了反射定律和折射定律的定量规律,即菲涅耳公式。
光速的测定
光速的测定在光学的发展史上具有非常重要的意义,它不仅推动了光学实验,也打破了光速无限的传统观念。
伽利略:认为光速虽然传播得很快,但却是可以测定的。
罗麦:通过观测木星的卫星的隐食周期,提出了光速有限性的理论。
布莱德雷:发现了恒星的“光行差”现象,证实了罗麦的理论。
菲索:用“齿轮法”测定了光速。
傅科:用旋转镜法测定了光速,并测出了光在水中的传播速度。
迈克尔逊:用旋转棱镜法精确地测得了光速。
卡娄拉斯和米太斯塔德:提出了利用克尔盒法来测定光速。
艾森:提出了用空腔共振法来测量光速。
弗鲁姆和埃文森:测得了目前真空中光速的最佳数值。
激光的发明与应用
激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。
概念:激光是一种高度相干的光,具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。
发展历程:从爱因斯坦的“受激发射”理论,到1960年激光的成功制造,再到今天的广泛应用,激光的发展历程充满了奇迹。
应用领域:激光已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。
光轨遇约与光遇变小
光轨遇约:指通过光学原理实现光线在空间中弯曲或改变方向的技术。
光遇变小:指通过光学原理使物体在视觉上看起来变小的技术。
光学的发展历史悠久,光学原理和技术在现代社会中有着广泛的应用。通过了解光学的基本原理,我们可以更好地理解光的现象,并利用光学原理为我们的生活带来便利。
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