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2021/6/4*光学发展的历史光学是一门有悠久历史的学科，它的发展史可追溯到自《墨经》开始2000多年前。公元11世纪阿拉伯人伊本·海赛木发明透镜。17世纪上半叶，斯涅耳和笛卡尔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，它把太阳光分解成各种颜色???同时，根据光的直线传播性，他认为光是一种微粒流。微粒从光源飞出来，在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动。牛顿用这种观点对折射和反射现象作了解释。?惠更斯是光的微粒说的反对者，他创立了光的波动说。提出“光同声一样，是以球形波面传播的”。在18世纪，光的微粒流理论和光的波动理论都被粗略地提了出来，但都不很完整。在20世纪初，人们一方面从光的干涉、衍射、偏振以及运动物体的光学现象确证了光是电磁波；而另一方面又从热辐射、光电效应、光压以及光的化学作用等无可怀疑地证明了光的量子性——微粒性。人们在深入入研究微观世界后，才认识到光具有波粒二象性，愛因斯坦是其中的代表性人物。2021/6/4*光的本质和特性光是电磁波中的可见光部分光具有波粒二象性光在匀质物体中沿直线传播，其振动方向与传播方向垂直，在空气中光的传播速度约为30万公里每秒光波的两个相邻波峰或波谷间的距离为波长，其单位是纳米(1m=103mm=106um=109nm=1010埃)可见光波长范围从390nm的紫色光到770nm的红色光2021/6/4*电磁波谱线频率v与波长l的关系:----真空中的光速可见光谱2021/6/4*光具有波粒二象性光的反射与折射(微粒性)反射折射2021/6/4*光的干涉与衍射(波动性)光具有波粒二象性2021/6/4*波动性 粒子性光具有波粒二象性2021/6/4*光学研究分类我们通常把光学分成几何光学、物理光学、量子光学及现代光学：一、几何光学：以光的直线传播规律为基础，主要研究各种成像光学仪器的理论。二、物理光学：研究光的电磁理论和传播规律，特别是干涉、衍射、偏振的理论和应用。所以也称为波动光学。三、量子光学：以光的量子理论为基础，研究光与物质相互作用的规律，如光电效应的研究。四、现代光学：以激光问世为标志，与许多科学技术领域紧密结合，派生了许多新的分支学科。2021/6/4*几何光学的基本定律1、光的直线传播定律２、光的反射定律３、光的折射定律4、光的可逆性2021/6/4*几何光学基本定律1）.光的直线传播(rectilinearpropagation)定律:光在均匀媒质中沿直线传播。现象：(1)投影(shadow);(2)针孔成像(pinholeimaging)2021/6/4*几何光学基本定律2）?光的反射(reflection)定律定律：光在遇到物体时会反射,反射角等于入射角.应用举例:镜子、潜望镜2021/6/4*反射定律的讨论：反射角只决定于入射角，与波长及媒质无关反射面可以是任意形状，光滑或粗糙；反射的应用----反射棱镜；角锥棱镜(Cornerprism):反向作用2021/6/4*后反射直角棱镜光线进入棱镜,依次经三直角面反射后,出射光线与入射光线反向平行后反射镜又称四面直角体,空间一定范围的光线,依次经三个相互垂直的平面反射后,出射光线的方向与入射光线的方向相反.这种棱镜在激光谐振腔中可以代替高反射介质镜;在激光测距中把它当作被测目标的反射器,不仅减少能量损失,而且减少了瞄准调整的困难;在高速公路上,这样的四面体常用来作“无源路灯”.2021/6/4*五角棱镜直角棱镜：对着光看，反射后图像上下方位对调2021/6/4*五脊棱镜波罗棱镜使像转过900借助光在棱镜中的全反射，改变光进行的方向.棱镜被广泛应用在各种光学仪器中和各种实验光路中.由于全反射时光能量能完全返回原介质,所以它比镀铝或镀其他介质膜的反射镜更优越,后者的反射面上对光能量有一定的吸收.2021/6/4*90０450组合波罗棱镜，望远镜正像系统,使像面旋转1800下页上页2021/6/4*Dove棱镜----(图像上下方位对调)2021/6/4*3）?光的折射(refraction)定律两种媒质n1和n2，入射光线从媒质1射到分界面上。n1n2