经典光学的发展.doc

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1、第七讲经典光学的发展一、概述1早期的光学A.古希腊托勒密B.中世纪：阿勒哈增(965-1038)(阿拉伯人)著2光学仪器的制造A.眼镜、透镜和凹、凸面1299年，意大利人阿玛蒂制造了眼镜。15-16世纪，出现了透镜和凹、凸面镜。B.望远镜1608年，荷兰眼镜制造商利佩希(HLippershey,1587-1619)制作了世界上第一架望远镜：廿镜：双凹透镜；物镜：双凸透镜。1608-1609年，伽利略望远镜:目镜：双凹透镜；物镜：平凸透镜。1611年，开普勒望远镜：目镜：凸透镜；物镜：凸透镜。可看正立的象。直径1尺，长6尺，放大30—40倍。1352年一幅教堂的壁画，大概是最早描绘人们戴眼

2、镜的1668年，牛顿反射式望远(a)(6)(a)伽利略望远镜光路图开普勒望远镜光路图伽利略望远镜斯的望远镜，统长150英尺牛臥以刀：J4壬心益?伽广人十豕册威利亚1608年，荷兰眼镜制造师詹森(Zachras,1588-1632)制作了世界上第一架显微镜。日镜：双凹透镜；物镜：平凸透镜。1665年，胡克出版《显微图说》，这是最早的显微镜专著。胡克显微镜：目镜：半球形透镜；物镜：平凸透镜。图1-4胡克在显微镜下所见之木栓细胞3几何光学古代一16世纪，对光的直线传播、反射、折射现象进行了观察和实验。17-18世纪，是“几何光学”时期。反射定律、折射定律相继建立。折射定律：托勒密一一开普勒一一

3、斯涅耳一一笛卡尔一一费马4物理光学eachparticlcthcrcismadcawaveofwhichthatparticleisthecentre.ThusifDCFisawaveemanatingfromtheluminouspointA,whichi・itscentre,theparticleBfoneofthosecomprisedwithinthesphereDCF.willhavemadeitsparticularorpartialwaveKCL,whichwilltouchthewaveDCFatCatAtheprincipalwaveemanatingfrom:da

4、tDCF;anditisclearthatit:regionCofthewaveKCLwhichwillDCF,towitrthatwhichisinthestraightthroughAB.SimilarlytheotherparticlesofDCF,suchasbbyetc.vwilleachmakeits惠更斯17—18世纪，开始光的波动说和微粒说之争。牛顿研究了光的色散问题。1800-1835年，波动光学的“英雄时期”。光的干涉、衍射、偏振的发现和研究。二、光的波动说和微粒说格里马耳迪一胡克一惠更斯一牛顿;T.杨一菲涅耳一马吕斯一布儒斯特一阿拉戈1早期的波动说和微粒说1)波动说

5、A格里马耳迪(F.M.Grimalda,1618-1663),意大利物理学家。1665年，他人将其牛前对光学的研究集成一书，以《发光、颜色和虹彩的物理数学》为题出版。书中描述了他称之为“衍射”的现彖，同光的直线传播相悖。格里马耳迪认为，光是一种能够作波状运动的流体。他把不透明物体的阴影周围岀现的色带同石头投入水中所形成的水面波相比较，猜测光“流体”是极大速度通过漫射而穿过不透明媒质的。B胡克在《显微图说》则认为，光是发光微粒的小振幅的快速振动，这些振动类似水波，呈一系列球脉冲快速播散。C惠更斯是早期的波动说的代表人物。a.提出惠更斯原理：“一个波阵面上的每一点都是一个基元子波的中心”；C

6、NLIGHT・“・IIg申记¥小严whichfurthercontributestorender^mgtheiractionmure・Thereisthefurtherconsiderationintheemanationofthescwaves>tha<"chparticleofmatterinwhichawavespred*oughtnottocommunicateitsmotiononlytothenextparticlewhichisinthestraightlinedrawnfromtheluminouspoint,butthatitakoimpartssomeofitnece

7、oarilytoalltheotherswhichtouchitandwhich°PP°$Cthemselvestoitsmovement.Soitarisenthataroundthesamemomentthat「lhepointAhasarrivedwillbeonlythetouchthewaveIlinedrawnthesphereownw・vc・Buteachofthesewavescanbeinfinitelyfeebl