钟锡华光学
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Nonlinear optics Semiconductor Laser
LASER
Cavity Ampifying medium
Fabry-Perot
Einstein
Optics
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……
物的认知与了解，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。
18
19
20
21 世纪轴
萌芽
几何光学
过渡时期： 直线传播占主导，波 动理论逐惭形成
波动光学 量子光学
现代光学
Optics: 萌芽时期
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)。
代表人物和成就：
A、墨翟：（公元前400—公元前470年）， 在他和其弟子所著的 《墨经》中，对光现象有八 条定性记载
光学
Optics
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?
Optics
Optics
光学发展简史
远古至十六世纪初
萌芽时期：
几何光学时期：十六世纪中叶至十八世纪初
光 学
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
远古
16
17
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
390nm
量子光学 研 究 尺 度
760nm
波动光学
10
3
几何光学
Optics：主要研究对象
•基础学科
光学
•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
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
代表人物和成就：
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。 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。
C、菲涅耳（A.J.Fresnel）：利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提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。
Optics：量子光学时期
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。 黑体辐射问题：普朗克 (1858-1947) 解释光电效应：爱因斯坦 (1879-1955) X射线散射实验：康普顿 (1892-1962 )
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。
Power output Monochromatic guide Gas Laser Tunable
Short pulses
Optical computing
Other absorber lasers
Power
Frequency conversion
Output
Dye Laser
Optical pumping Short pulses Solid Laser
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
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
景倒，
在午有端
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： ⑴正确反映了光的直线传播规律 ⑵错误：人眼能发出光线
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。
Optics
Fusion General public
Isotopic separation Surgery Analysis
Information technology
Power Distribution Telecommunications
Imaging Spectroscopy
Civil engineering
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
Super 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
Nonlinear optics Semiconductor Laser
LASER
Cavity Ampifying medium
Fabry-Perot
Einstein
Optics
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……
物的认知与了解，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。
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21 世纪轴
萌芽
几何光学
过渡时期： 直线传播占主导，波 动理论逐惭形成
波动光学 量子光学
现代光学
Optics: 萌芽时期
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)。
代表人物和成就：
A、墨翟：（公元前400—公元前470年）， 在他和其弟子所著的 《墨经》中，对光现象有八 条定性记载
光学
Optics
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?
Optics
Optics
光学发展简史
远古至十六世纪初
萌芽时期：
几何光学时期：十六世纪中叶至十八世纪初
光 学
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
远古
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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
390nm
量子光学 研 究 尺 度
760nm
波动光学
10
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几何光学
Optics：主要研究对象
•基础学科
光学
•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
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
代表人物和成就：
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。 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。
C、菲涅耳（A.J.Fresnel）：利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提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。
Optics：量子光学时期
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。 黑体辐射问题：普朗克 (1858-1947) 解释光电效应：爱因斯坦 (1879-1955) X射线散射实验：康普顿 (1892-1962 )
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。
Power output Monochromatic guide Gas Laser Tunable
Short pulses
Optical computing
Other absorber lasers
Power
Frequency conversion
Output
Dye Laser
Optical pumping Short pulses Solid Laser
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
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
景倒，
在午有端
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： ⑴正确反映了光的直线传播规律 ⑵错误：人眼能发出光线
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。
Optics
Fusion General public
Isotopic separation Surgery Analysis
Information technology
Power Distribution Telecommunications
Imaging Spectroscopy
Civil engineering
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
Super 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