光学绪论

主讲教师：尹承平华南师范大学物理与电信工程学院光学教程姓甚名谁？尹（yin）承平非伊（yi）何方人士：江西于都学习工作经历：2006-2009年中山大学光电技术与显示材料国家重点实验室攻读博士学位2001-2006年南昌大学(江西唯一“211”工程院校)物理系任教研究方向：1.光子晶体(photoniccrystals)物理特性及器件应用；2.波在特异材料（metamaterials）中的反常传播；3.基于表面等离激元（surfaceplasmonpolaritons）的应用基础研究。自我介绍•师出同门为朋,志同道合为友同一师门、念一个学校的叫“朋”;志同道合的叫“友”。周华健：朋友一生一起走，那些日子不再有，一句话一辈子，一生情一杯酒，朋友不曾孤单过，一声朋友你最懂！***:朋友哇朋友，你可曾想起了我，如果你承受不幸，请你告诉我！朋友旧注：绪论一、光学的重要性三、研究方法——实验实验——假设——理论§0-1光学的研究内容和方法二、光学研究内容研究光的本性光的产生、传输与接收规律光与物质的相互作用光学的应用一、萌芽时期(约公元前500年～公元1600年)特点：以直观感受和简单实验作为主要研究方法，是一个在迷茫中摸索、缓慢前进的年代。墨翟（公元前468～376年）§0-2光学的发展简史成就：反射定律，透镜的发明与应用。代表人物：欧几里德，阿尔哈首，培根等。欧几里德(公元前330-275年)•沈括（1031～1095年）所著《梦溪笔谈》中，论述了凹面镜、凸面镜成像的规律，指出测定凹面镜焦距的原理、虹的成因。培根（1214～1294年）提出用透镜校正视力和用透镜组成望远镜的可能性。沈括（1031～1095年）培根（1214～1294年）阿玛蒂（1299年）发明了眼镜。波特（1535～1561年）研究了成像暗箱。•斯涅耳和迪卡尔提出了折射定律•李普塞（1587～1619）在1608年发明了第一架望远镜。•延森（1588～1632）和冯特纳（1580～1656）最早制作了复合显微镜。•1610年，伽利略用自己制造的望远镜观察星体，发现了木星的卫星。二几何光学时期（17世纪初～18世纪末）特点：是光学发展史上的转折点，是光学系统研究的真正起点，出现了较成型的理论。成就：望远镜、显微镜的发明，光本性研究的开始。光本性的微粒说:即认为光是在空间按一定方向旋转的微粒流。光本性的“以太”说:即认为光是在“以太”介质中传递的波。牛顿惠更斯三、波动光学时期(19世纪)特点：是人类对光本性的认识步入正确途径的开始，在光学的发展史上有着极深刻的影响。成就：光的电磁理论的建立，成功地解释干涉、衍射、偏振、发射、吸收、色散等现象。托马斯·杨•1801年,托马斯·杨做了著名的”杨氏双缝干涉实验”•1815年，菲涅耳提出了惠更斯——菲涅耳原理奥古斯丁·简·菲涅耳四、量子光学时期（19世纪末～20世纪60年代）爱因斯坦特点：是对光的研究由宏观进入微观的时代，也是物理学发展史上最重要的时代。成就：普朗克的辐射量子论、爱因斯坦的光量子理论、德布罗意的物质波学说。一个重要的突破：能量的不连续分布。它的重要意义在于突破了经典物理学传统观念的束缚，导致了量子物理学的建立和发展。普朗克五、现代光学时期（自２０世纪６０年代至今）•1960年，梅曼制成了红宝石激光器，激发的问世，使古老的光学焕发了青春，光学与许多科学技术领域相互渗透，相互结合，派生出许多崭新的分支。主要包括：激光、全息照相术、光学纤维、红外技术。激光、原子能、半导体、电子计算机被称作当代四大光明。•美国机载激光系统QuantumOptics（量子光学）；NonlinearOptics（非线性光学）；IntegratedOptics（集成光学）；OpticalCommunication（光通信）；Holography（全息学）；Photonics（光子学）；….现代光学的分支和技术参考文献参考书：《光学》赵凯华等，高等教育出版社；《光学》上、下册，E.赫克特，A.赞斯1980年，人民教育出版社；《光学》章志鸣等，2000年6月第二版，高等教育出版社；《应用光学》安连生，2002年3月第三版，北京理工大学出版社；《高等光学》赵建林，2002年9月第一版，国防工业出版社。理解理解提高1．看教材和参考书，培养自学能力；2．注重实验，参透概念，重要公式要记住；；3．作业要认真做，讲究格式，字迹工整，按时交送，作业分占10-20%，一学期缺3次以上取消考试资格；4．不迟到、早退，有事请假，无事不旷课。几点要求联系方法1.理六栋508普通物理教研室(周二、四下午)2.Email:[e-mail]本课程主要内容第一章光的干涉第二章光的衍射第五章光的衍射第三章几何光学的基本原理第四章光学仪器的基本原理第六章光的吸收散射与色散第七章光的量子性第八章现代光学基础波动光学几何光学