光学传感世界论文

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1、光的世界广告133李睿琪概述：Lightisveryimportantinourlives,weneedlighttoseeanything,thelightfromthesunisthesourceofallenergyandwarmth,plantsgrowingalmostrelyonphotosynthesis.Lightisthebasisofhumanlife.Wasthehumanknowledgeoftheoutsideworld.Lightisidealinformationcarrierortra

2、nsmissionmedium.Einsteinoncesaid:"theconsciousmindfor50years,hasnotmademeclosertotheanswerto"whatisthelightquantum.”光对有于我们生活非常重要，我们需耍光来看东西，来自太阳的光线几乎是所有能量和温暖的源泉，植物依靠光合作用生长。光是人类生活的依据。光是人类认识外部世界的工具。光是信息的理想载体或传播媒质。爱因斯坦曾说过「'整整50年有意识的思考，述没有使我更接近'光量子是什么'的答案。”关键词：光研究发展

3、历程应用科技一・光的认识光是一种物质，光具有波动性和粒子性.即所谓的波粒二象性.光是由光子组成的，光子在很多方而具有经典粒子的属性，但光子的出现几率是按波动光学的预言来分布的.由于普朗克常数极小，频率不十分高的光子能量和动量很小,在很多情况下，个别光子不易显示出可观测的效应.人们平时看到的是大量光子的统计行为，只有在一些特殊场合，尤其是牵涉到光的发射与吸收等过程时，个别光子的粒子性会明显地表现出来，波长越短、粒子性越明显。二.光与光学1.光学的认识光学(optics),是研究光(电磁波)的行为和性质，以及光和物质和互

4、作用的物理学科。传统的光学只研究可见光，现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。光是一种电磁波,在物理学小，电磁波由电动力学屮的麦克斯韦方程组描述；同时，光具有波粒二象性，需要用量子力学表达。2•光学的发展历程墨子小孔成像试验第一个著名关于学的试验是曲中国的墨子和他的弟子们所做的。墨子知道光是以直线或者射线进行传播的。他观察到，光通过一个遮蔽物下的小孔照射进房间，并口在房间里投射岀外部世界的模糊图像。墨子意识到这种现彖产生的原因是因为小孔让带有外界图像的一束光穿过來。自《墨经》开始，公元口世纪阿拉们人伊本•海赛木发明透

5、镜；公元1590年到17枇纪初，詹森和李普希同时独立地发明显微镜；一直到17世纪上半叶，才由斯涅耳和笛卡儿将光的反射和折射的观察结果，归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。1665年，牛顿进行太阳光的实验，它把太阳光分解成简单的组成部分，这些成分形成一个颜色按一定顺序排列的光分布一一光谱。它使人们第一次接触到光的客观的和定量的特征，各单色光在空间上的分离是由光的本性决定的。牛顿太阳光实验牛顿还发现了把曲率半径很人的凸透镜放在光学平玻璃板上，当用白光照射时，则见透镜与玻璃平板接触处出现一组彩色的同心环状条纹；当用某

6、一单色光照射时，则出现一组明暗相间的同心环条纹，后人把这种现象称牛顿环。借助这种现彖可以用第一暗环的空气隙的厚度来定量地表征相应的单色光。19世纪初，波动光学初步形成，其中托马斯•杨圆满地解释了"薄膜颜色〃和双狭缝乾涉现象。菲涅耳于1818年以杨氏乾涉原理补充了惠更斯原理，由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯•菲涅耳原理，用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播。1896年洛伦兹创立电子论，才解释了发光和物质吸收光的现象，也解释了光在物质中传播的各种特点，包括对色散现象的解释。在洛伦兹的理论中，以太乃是

7、广袤无限的不动的媒质，其唯一特点是，在这种媒质中光振动具有一定的传播速度。1900年，普朗克从物质的分了结构理论中借用不连续性的概念，提出了辐射的量子论。他认为各种频率的电磁波，包括光，只能以各自确定分量的能量从振子射出，这种能量微粒称为量子，光的量子称为光子。量子论不仅很口然地解释了灼热体辐射能量按波长分布的规律，而且以全新的方式捉出了光与物质相互作用的整个问题。量子论不但给光学，也给整个物理学提供了新的概念，所以通常把它的诞生视为近代物理学的起点。自20世纪50年代以來，人们开始把数学、电子技术和通信理论与光学结

8、合起来，给光学引入了频谱、空间滤波、载波、线性变换及相关运算等概念，更新了经典成像光学，形成了所谓〃博里叶光学〃。再加上由于激光所提供的相乾光和由利思及阿帕特内克斯改进了的全息术，形成了一个新的学科领域一一光学信息处理。光纤通信就是依据这方面理论的重要成就，它为信息传输和处理提供了崭新的技术。在现代光学木身，由强激光产生的非线性光学现象正为越来