光纤通信第2章ppt课件.ppt

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1、光纤通信本章内容2.1光的反射、折射和全反射2.2光的干涉和衍射2.3光的偏振2.4光的吸收、色散和散射2.5激光第2章光的性质1、战国初期墨子的著作《墨经》中记载了丰富的几何光学知识。并记录了世界上最早的“小孔成像”实验。“小孔成像”实验，对光的直线传播作了科学解释，并用此原理解释了物体和投影的关系。墨子《墨经》人类认识光的过程2、古希腊数学家欧几里德（公元前330-275）在《光学》里总结了关于光现象的知识:光线是直线，入射角和反射角相等。欧几里德3、古希腊天文学家、地理学家和光学家托勒密（约

2、90－168）最早做了光的折射实验。托勒密4、英国科学家罗吉尔·培根（1214-1292）通过实验研究了凸透镜的放大效果以及光的反射和折射规律，证明了虹是太阳光照射空气中的水珠而形成的自然现象。罗吉尔·培根5、意大利著名美术家、科学家达·芬奇(1452-1519)描述了光的反射，眼睛判断距离及光产生阴影。达·芬奇6、德国天文学家和数学家开普勒（1571-1630）对光的折射现象进行了深入的研究，并出版了《折射光学》一书。开普勒7、荷兰数学家斯涅耳（1591-1626）1621年发现了光的折射定律(

3、斯涅耳定律)，却未正式公布。斯涅耳即光的入射角与折射角的正弦之比为常数8、法国数学家、物理学家、哲学家笛卡儿(1596-1650)1637年提出了著名的折射定律并从理论上进行了推导。笛卡儿9、1655年，意大利数学家格里马第（1618-1663）提出最早的光波动说。他认为，物体颜色的不同是因为照射在物体上的光波频率不同引起的。格里马第10、格里马第的实验引起了英国物理学家胡克（1635-1703）的兴趣。他重复了格里马第的工作，提出了“光是以太的一种纵向波”假说。胡克11、英国物理学家、数学家和天

4、文学家牛顿(1642-1727)1666年用三棱镜进行了著名的色散试验，提出了光的“微粒说”牛顿12、荷兰物理学家、天文学家、数学家惠更斯（1629-1695）提出了光波面在媒体中传播的惠更斯原理，打破了当时流行的光的微粒学说。惠更斯PK牛顿的“微粒说”惠更斯的“波动说”13、英国物理学家托马斯·杨（1773-1829）对牛顿的光学理论产生了怀疑。在1800年的论文《关于光和声的实验和问题》中指出光是以纵波形式传播的，光的不同颜色和声的不同频率相似。1801年，杨氏进行了著名的杨氏双缝干涉实验,证

5、明了光是一种波，首次提出了光的干涉的概念和光的干涉定律。托马斯·杨14、1808年，法国著名的天文学家和数学家拉普拉斯（1749-1827）用微粒说分析了光的双折射现象，批驳了杨氏的波动说。拉普拉斯15、1809年，法国物理学家及军事工程师马吕斯（1775-1812）发现了光的偏振现象。成为了反对波动说的有利证据。马吕斯16、1811年，苏格兰物理学家布儒斯特（1781-1868）在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。布儒斯特17、1817年，杨氏提出了光是横波的假说，比较成功地解释了

6、光的偏振现象。托马斯·杨横纵波？光18、法国科学家阿拉果(1786-1853)。发现了旋光现象。阿拉果19、法国物理学家菲涅耳（1788－1827）以杨氏理论为基础，1819年成功完成了两平面镜产生的相干光源干涉实验，再次证明了光的波动说。菲涅耳阿拉果与菲涅耳一道建立了光波的横向传播理论。20、1814年，德国天文学家夫琅和费（1787－1826）在重复做牛顿分解太阳光的实验时，意外地发现了太阳光谱中的一些重要现象。1821年夫琅和费在波动学说的基础上导出了从衍射图形求波长的关系式。夫琅和费21、

7、英国物理学家麦克斯韦（1831－1879）建立了电磁学，并将光和电磁现象统一起来。麦克斯韦22、1887年，德国科学家赫兹（1857-1894）实验证实了电磁波的存在。同时也证实光电效应，后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。赫兹23、德国物理学家普朗克（1858-1947）1900年创立了量子假说，又提出了电磁波这种形式的能量辐射，认识到电磁波是某种粒子，既光量子，称之为“光子”。普朗克24、德国科学家爱因斯坦（1879-1955）爱因斯坦1905年创立了狭义相对论，揭示了时间和空间的本质联系，

8、提出了光量子论，解释了光电现象，揭示了微观客体的波粒二重性。爱因斯坦1916年美国物理学家密立根(1868-1953)发表了光电效应实验结果，验证了爱因斯坦的光量子说。美国物理学家康普顿（1892-1962）1921年在实验中证明了X射线的粒子性，进一步证实了爱因斯坦的光子理论，揭示出光的二象性。密立根康普顿光学是研究光的发射、传播和吸收，以及光与物质相互作用及其应用的学科，它是物理学中最古老的基础学科之一。随着激光的问世，光学又成为当今科学领域中非常活跃的前沿阵地，具有广阔的发展