文档介绍：光学教程
姚启钧原著
华东师大光学教材编写组改编
要求与任务
●课程名称光学(Optics)
●课程学时 68
●前期课程高等数学、力学、电磁学
●课程教材《光学教程(第四版)》姚启钧原著
●习题处理教材习题的二分之一
●部分参考书目
基础光学教程吴美钧华中师大出版社
光学赵凯华北大出版社
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光学吴强郭光灿中科大出版社
光学教程学习指导宣杜鑫王射中国计量出版社
光学教程叶玉堂清华大学出版社
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一、光学的研究对象(内容)
1、光的发射、传播和接收等规律
2、光和其他物质的相互作用
①光的吸收、散射和色散②光的机械作用③光的热、电、化学和生理效用
3、光的本性:
光是粒子,还是波
绪论
1 光学的研究内容和方法
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1 光学的研究内容和方法
二、基础光学内容的大致分类
1 几何光学(光的直线传播原理、反射、折射、仪器)
2 波动光学(干涉、衍射、偏振)
3 量子光学(黑体辐射、光电效应、康普顿效应)
4 现代光学(激光、非线性光学、全息、傅里叶光学)
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2 光学的发展简史
一、光学的发展大致可分为五个时期
1、萌芽时期:公元前500年——1550年前后
2、几何光学时期: 1550年前后——1660年前后
3、波动光学时期: 1650年前后——1888年前后
4、量子光学时期:1887年——1925年前后
5、现代光学时期: 1935年——
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中国古代的春秋战国时期,墨翟(公元前468年——前376年):《墨经》“影的形成和小孔成像”。
古希腊,数学家欧几里德(公元前330年——前275年): 《光学》“平面镜成像——反射定律”,“光是类似触须的投射”。
克莱门德(Cleomedes),托勒密(,90—168年): “折射现象——入射角与折射角的测定”。
埃及,阿尔哈曾(Alhazen,965—1038):“光线来自所观察的物体,光以球面形式从光源发出,反射面与入射面共面且垂直于界面”,“球面镜和抛物面”,“人眼构造”,“凸透镜的发明和实验”。
萌芽时期:公元前500年——1550年前后
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中国宋代,沈括(1031—1095年):《梦溪笔谈》有“丰富的几何光学知识,凹面镜和凸面镜的成像规律,测定凹面镜的焦点的原理,虹的成因······”。
英国,培根(,1214—1294年):提出用透镜校正视力,采用透镜组构成望远镜的可能性,透镜焦点的位置。
阿玛蒂(Armati):发明眼镜。
波特(,(1535—1615年):暗箱成像,1589年《自然魔法》复合面镜以及凸透镜和凸透镜的组合。
萌芽时期:公元前500年——1550年前后
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光学萌芽时期的特点:
从观察到的简单的光学现象中概括出简单几何光学的规律,一些简单的光学仪器的设计和设想以及应用。
萌芽时期:公元前500年——1550年前后
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“萌芽时期”也是“几何光学”发展的一部分。而这里的几何光学时期是指“反射定律”和“折射定律”的建立,还有“光路可逆原理”和“费马原理”等。
荷兰,李普塞(,1587—1619年):1608年发明了第一架望远镜。
延森(,1588—1632年)和冯特纳( ,1580—1656年):制造出复合显微镜。
几何光学时期: 1550年前后——1660年前后
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伽利略(Galilei,1564—1642年):1610年用自己制作的望远镜观察星体,发现木星有卫星。
开普勒(,1571—1630年):1611年发表《折光学》一著作。提出距离的平方反比的照度定律,设计出开普勒望远镜,小角度的入射角与折射角的正比关系。
斯涅尔(,1591—1626年):1621年指出,入射角的余割和折射角的余割之比是一常数。
笛卡尔(,1596—1650年):约于 1630年给出光的折射定律(《折光学》1637年出版)。
几何光学时期: 1550年前后——1660年前后
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