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理学院电子科学与技术120131326 刘玉光浅谈光学概论【简介】光学已成为为现代科研的重要内容，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，在物理学中，电磁波由电动力学中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。
光学将成为今后光学工程学科的重要发展方向。
【英文译文】Optical has become the important contents for the modern scientific research, the traditional optical only research visible light, and modern optical already expanded to whole wavelength electromagnetic wave of research. Light is an electromagnetic wave, in physics, electromagnetic wave by electrodynamics of maxwell's equations describing, At the same time, the light has wave-particle duality, need to use the quantum mechanics expression. Optical will become future optical engineering discipline of important development direction.【关键词】光学、现代科技、应用、研究、历史、前景【正文】一、光学简介在早期，主要是基于几何光学和波动光学拓宽人的视觉能力，建立了以望远镜、显微镜、照相机、光谱仪和干涉仪等为典型产品的光学仪器工业。
这些技术和工业至今仍然发挥着重要作用。
光学发展简史论文课程工程光学基础姓名杨宏达专业软件工程学号*********学院计算机科学技术学院二0一四年五月目录简介1萌芽时期 21.1中国光学萌芽及发展 2 1.1.1对光的直线传播的认识 2 1.1.2光的反射和镜的利用 3 1.1.3对大气光学现象的探讨 3 1.1.4对成影现象的认识 5 1.2西方光学及萌芽 62几何光学时期 63波动光学时期 74量子光学时期 85现代光学时期 96参考文献 10关键词:光学、萌芽、几何、波动、量子、现代光学简介光是一种重要的自然现象，我们所以能够看到客观世界中五彩缤纷、瞬息万变的景象，是因为眼睛接收物体发射、反射或散射的光。
据统计，人类感官收到外部世界的总信息量中，至少有90％以上通过眼睛。
光学是一门古老而又年轻的学科。
其悠久的历史几乎和人类文明史本身一样久远；近半个世纪以来它又以令人惊叹的发展速度、奇迹般层出不穷的研究成果、以及所蕴含的巨大潜力和希望，使自己跻身于现代科学技术的前沿。
在全面展开对光学基本知识的讨论之前，让我们简短地回顾人类获得今天的知识所走过的路程，以便对它的全貌有一概括的了解。
尽管这种介绍只能是相当粗糙而简略的。
它是物理学中最古老的一个基础学科，也是当前科学研究中最活跃的前沿阵地，具有强大的生命力和不可估量的前途。
光学的发展过程是人类认识客观世界的进程中一个重要的组成部分，是不断揭露矛盾和克服矛盾、从不完全和不确切的认识总部走向较完善和较确切认识的过程。
它的不少规律和理论是直接从从欧美和生产实践中总结出来的，也有相当多的发现来自长期的系统的科学实验。
光学的发展为生产技术提供了许多精密、快速的实验手段和重要的理论依据；而圣餐技术的发展，又反过来不断向光学提出许多要求解决的新课题，并为进一步深入研究光学准备了物质条件。
光学的发展大致可换分为5个时期：一、萌芽时期；二、几何光学时期；三、波动光学时期；四、量子光学时期；五、现代光学时期。
我国建筑光学的发展与走向
作者：肖辉乾
作者单位：中国建筑科学院建筑物理所，北京 100000
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引用本文格式：肖辉乾我国建筑光学的发展与走向[会议论文] 2008。
近代物理学发展史发展研究论文摘要：经典力学，经典电动力学，经典热力学形成物理世界三大支柱。
它们紧紧结合在一块，构建起一座华丽而雄伟的殿堂。
物理学家甚至相信：这个世界的基本原理都已被发现，物理学已尽善尽美，已经走到了尽头，再也不可能有任何突破性的进展，如果说还有什么要做的事，那就是在一些细节上进行补充与修正。
新的物理结论代替旧的物理结论也是必然，没有一种理论可以说绝对完美，即使我们提出的理论在完美，也终会有受局限的一天，所以我们没有必要一定要提出十分完美，别人永远攻不破的理论，我们要做的只是使物理大厦更加完善，所以我们要做只是努力向前看!物理学的开端源溯深远，但若说物理学真正意义上的征服世界还是在19世纪末，他的力量控制着一切人们所未知的现象。
古老的牛顿力学城堡历经岁月磨砺风雨吹打依旧屹立不倒，反而更凸显他的伟大与坚固。
从天上的行星到地上的石头，万物皆毕恭毕敬的遵循它的规律。
1846年海王星的发现更是它取得的伟大胜利之一。
光学方面，波动论统一天下，神奇的麦式方程完美的诠释了这个理论并将其扩大到整个电磁领域。
热学方面，热力学三大定律已基本建立，而在克劳修斯，范德瓦尔斯的努力下，分子动理论和统计热力学成功建立。
当然，更令人惊奇的是这一切似乎都彼此包含，形成了以经典物理联盟。
经典力学，经典电动力学，经典热力学形成物理世界三大支柱。
它们紧紧结合在一块，构建起一座华丽而雄伟的殿堂。
那当然是一段伟大而光荣的日子，是经典物理的黄金时代。
科学的力量从这一时期开始才真正变得如此强大，如此令人神往。
我们认为自己已掌握了上帝造物的奥秘，在没有遗漏，我们所熟知的一切物理现象几乎都可以从现成的物理理论里得到解释。
力，热，声，光，电等等一切的一切，似乎都被同一种手法控制。
物理学家甚至相信：这个世界的基本原理都已被发现，物理学已尽善尽美，已经走到了尽头，再也不可能有任何突破性的进展，如果说还有什么要做的事，那就是在一些细节上进行补充与修正。
光学的发展西方古代和中世纪的光学成就简述古代人对于光现象的记载和研究是和日常生活、观察天象、占星问卜等同时开始的，因此历史上的光学几乎与力学、数学等一起成为人们探索自然奥秘的最早部门．但由于光的物理本性不象力的本性那样比较容易为人们认识，因此古代光学基本上停留在对几何光学现象的描述与总结上，作为一门科学，发展比较缓慢．从光学器具看，中国的青铜镜早就应用，而玻璃和珐琅在埃及、希腊、罗马发现较早．柏拉图学园（428—348 B．C．）的教学内容中就已有光的直进和反射角与人射角相等的内容（反射定律的发明者已不可考）．欧几里德（Euclid，约330—275 B．C．）在《光学）｝一书中说：“我们假想光是直线进行的，在线与线之间还留出一些空隙米，光线自物体到人眼成为一个锥体，锥顶就在人眼，锥底在物体．只有被光线碰到的东西，才能为我们看见．”这就是“流出论”的根据．但原子论者则主张一切感觉都是从物体发出的物质流引起的．亚里士多德介于二者之间，主张“视觉是在很睛和可见物体之间的中介者运动的结果”．公元二世纪时托勒密（70—147）写了《光学》一书．他用如图6—1装置第一次得出折射的数据（见下表）．B图为托勒密实验由空气射入水中的折射托勒密的结论并不准确，他认为折射角与入射角成正比。
中世纪阿拉伯人阿尔加桑（Al－hazen，965--1038）也写了一本《光学》，他通过解则知识正确指出眼的视觉功能，改进了托氏仪器，指出入射线、折射线与法线在一平面内，他还提出了有名的“阿尔加桑问题”。
从物点发出的光是如何汇集到限内成像的？他还通过晚霞的持续时间，计算出当时太阳处于地平线下10°，估算出大气层高度为52000步，后来开普勒指出这个计算结果不对，但物理思想是可贵的，阿尔加桑《光学》的拉丁文译本在十三世纪曾激励波兰数学家维特洛（Vitello）去研究光学．折射定律的建立望远镜出现后，为了改善天文、航海与战争中这一必备的利器，需要不断改善已有的光学元件的制备和提高望远镜的倍数，这就不能没有正确的理论研究．开普勒在1604年发表了对维特洛光学论文的注释，1611年发表了《屈光学》，他认为折射角厂由两部分组成，一部分正比于入射角i，另一部分正比于人射角的正割sect．只有在小于30°时，托勒密的正比例定律才适用．在光近乎垂直入射时，i：r＝3：2，他还得出玻璃的折射角不会超过42°．根据光路的可逆性，他得出存在有全反射现象的结论．在这些工作的基础上，他求出了曲率相等的双凸透镜的焦距和平面透镜的焦距，并设计了他的望远镜．荷兰数学家斯涅耳（ Willebroad Snel1， 1591－1626）在大约1621年发现了折射定律，如图，水中－点F 从空气中看好象在C 点，斯涅耳发现，对于任意人射角，===ri r AD i AD DF DCcsc csc sin sin 常量 这一定律是斯涅耳1626年去世后在他的遗稿中找到的，而第一个利用粒子（“网球”）模型推证这一定律使其具有现代形式的正是笛卡儿，他把余割之比换成了正弦之比．光的本性在自然界里，光是人们日常生活中最熟悉的一种现象，光能使世界上一切物体呈现出它们的形状和颜色我们赖以生存的氧气和食物的产生，也是以植物的光合作用为基础的。
浅谈光学概论【简介】光学已成为为现代科研的重要内容，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，在物理学中，电磁波由电动力学中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。
光学将成为今后光学工程学科的重要发展方向。
【英文译文】Optical has become the important contents for the modern scientific research, the traditional optical only research visible light, and modern optical already expanded to whole wavelength electromagnetic wave of research. Light is an electromagnetic wave, in physics, electromagnetic wave by electrodynamics of maxwell's equations describing, At the same time, the light has wave-particle duality, need to use the quantum mechanics expression. Optical will become future optical engineering discipline of important development direction.【关键词】光学、现代科技、应用、研究、历史、前景【正文】一、光学简介在早期，主要是基于几何光学和波动光学拓宽人的视觉能力，建立了以望远镜、显微镜、照相机、光谱仪和干涉仪等为典型产品的光学仪器工业。
这些技术和工业至今仍然发挥着重要作用。
本世纪中叶，产生了全息术和以傅里叶光学为基础的光学信息处理的理论和技术。
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==光学的论文篇一：光学设计论文第一章前言随着光学设计的发展，光学仪器已经普遍应用在社会的各个领域。
光学仪器的核心部分是光学系统。
光学系统成像质量的好坏决定着光学仪器整体质量的好坏。
然而，一个高质量的成像光学系统要靠良好的光学设计去完成。
光学设计的理论和方法也在发生着日新月异的变化。
光学是研究光的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。
光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中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。
光的本性也是光学研究的重要课题。
微粒说把光看成是由微粒组成，认为这些微粒按力学规律沿直线飞行，因此光具有直线传播的性质。
我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。
所谓光学系统设计即设计出系统的性能参数、外形尺寸、和各光组的结构等，大体上分为两个阶段，第一阶段为“初步设计”或者“外形尺寸设计”，即根据仪器总体的设计要求，从仪器总体出发，拟定出光学系统的原理图，并初步计算系统的外形尺寸，以及系统中各部分要求的光学特性。
第二阶段称为“像差设计”，一般称为“光学设计”，即根据初步设计的结果，确定每个透镜的具体结构参数，以保证满足系统光学特性和成型质量成像质量的要求。
一个光学仪器工作性能的优劣，初步设计是关键，当然在初步设计合理的条件下，如果像差设计不当，同样也可能造成不良后果。
一个好的设计应该是在满足使用要求的情况下，结构设计最简单的系统。
光学设计是20世纪发展起来的一门学科，至今已经经历了一个漫长的过程。
光学系统设计的具体过程：制定合理的技术参数，光学系统总体设计和布局，光组的设计（包括选型，初始结构的计算，像差校正、平衡与像质评价），长光路的拼接与统算，绘制光学系统图、部件图和零件图，编写设计说明书，进行技术答辩。
光学疗法的起源与发展自远古时代起, 人类就对光明有着近乎崇拜的感情。
在古希腊人的神话里, 太阳神阿波罗的力量仅次于万神之神宙斯。
万物的生长都依赖于阳光的给予, 可以说, 人类正是从这样简朴的观察当中,认识到光对于生命的意义, 并且尝试着将它引入到治疗疾病的手段中来。
最早使用光来治疗疾病的方式极为原始, 古代玛雅人把皮肤病患者放在阳光下暴晒, 他们相信太阳神能够去除病人身上的邪灵。
中国古代的风水学说认为, 要使屋主身体健康, 心情愉快, 房屋的“朝向”即阳光的因素非常重要。
然而, 在近代医学的发展过程中, 光学一直没有得到人们的重视,长期处于医学的边缘地带。
直到丹麦医学家芬森的出现, 光线才真正意义上成为一种正式的医疗手段。
源于天花疾病的探索奈尔斯·赖伯格·芬森1860年出生于丹麦法罗群岛的首府托尔斯港,作为家里的第9个孩子, 他是最被家里人疼爱的小家伙。
年, 岁的芬森完成了在丹麦的学业, 回到了冰岛的奶奶家。
在这里, 芬森完成了他中学阶段的学习, 由于极为优异的数学和生物成绩, 他被丹麦哥本哈根大学药学专业录取, 主攻方向是改进治疗天花的医疗手段。
在饱受棘球蚴病折磨的情况下, 他以惊人的科学直觉感受到, 每天伴随着我们的光线有可能是一种全新的治疗天花的手段。
芬森反复查阅有关的文献,发现早在1877年, 英国的两个科学家唐斯和布伦特就曾经对阳光在医疗方面的作用做出过研究, 他们认为,阳光对一些病症确实有疗效, 这是由于阳光中的紫外线或者其他成分对于细菌有杀灭的作用, 但是由于当时的研究条件所致, 两位科学家没有能够具体地指出是哪一种射线对于哪些细菌有显著的杀灭作用, 也没有就哪些疾病可以使用光学疗法来治疗做进一步的说明, 因此这个研究成果一直以来都没有引起医学界太大的重视。
1890年, 芬森获得了哥本哈根大学医学博士学位。
毕业后,他留在母校任解剖学实验助教。
两年后, 为了把更多的时间投入到科学研究中, 他毅然辞去厂母校舒适且高薪的工作, 把自己所有的精力都放在了光学疗法的研究上。
自然辩证法:关于光学理论到实践摘要 光学发展的历史过程，是人类不断揭露矛盾、解决矛盾。
统一矛盾的过程，遵循了科学认识论中的实践—假设—理论—实践的原理。
自然辩证法作为自然界的辩证法，是理论哲学的框架。
人化自然的自然辩证法是一种作为实践智慧的自然辩证法，也是马克思主义自然辩证法的本真含义。
关键词 自然辩证法光学发展科学认识理论到实践自然辩证法是指自然界的辩证法,其内容是指自然界自身存在着的不以人的意志为转移的内在的、本质的必然联系,“辩证法的规律是自然界的实在的发展规律”；辩证法的规律是从自然界以及人类社会的历史中被概括起来的；研究的任务在于客观真实地概括和反映自然界的规律，为人们的实践活动提供必须遵循的法则 自然辩证法有其深刻的理论依据和实践的合理性。
科学不仅是一种知识体系，而且是一种实践形式。
在当代科学认识体系中既存在着一个相对自主发展的理论研究纲领，同时还存在一个相对自主发展的实验研究纲领，理论和实践具有同等的地位。
因此，自然辩证法不仅重视对科学的理性本质的研究，同时要重视对科学的实践本性的探索，从而实现从当前的理论走向理论和实践的统一。
1. 人们对光的认识首先来源于观察和实践，即从人的感性认识基础上得出的一般规律。
光学是一门具有悠久历史的学科，它的发展过程是人类认识客观世界中不断揭露矛盾、克服矛盾，从不完全和不确切的认识逐步走向比较完善，较确切认识的过程。
它的不少规律和理论是直接发从生产实践中总结出来的, 相当多发现来自长期的系统的科学实验。
因此，生产实践和科学实验是光学发展的源泉。
自然科学本质上是实验的科学，科学认识活动是感性实践和理性建构的统一。
恩格斯说：“单凭观察所得的经验，是决不能充分证明必然性的”。
科学实验既是理论的指导，又具有相对的独立性，理论和实验之间是相互作用共同进化的。
因此，对科学的理解中，要对科学理论和科学实验给予同等重视。
光学的发展为生产技术提供许多精密、快速、生动的实验手段和重要的理论依据，而生产技术的发展，又反过来不断向光学提供许多要求解决的新课题，并为进一步深入研究光学准备了物质条件，这正体现了认识论的理论和实践的辩证法。
光电发展史一、光学发展史中国:我国的光学的起源可以追溯到二、三千年前。
战国时代哲学家墨翟所著《墨经》中，有关于小孔成像现象、平面镜、凸面镜、凹面镜等等的叙述。
战国时代哲学家淮南子发明了用以取火的器皿“阳燧”。
宋时期沈括（1031——1095）的名著《梦溪笔谈》中记载了关于凸面镜的成像，以及关于日食、月食的起因和预报。
西方:西方光学早期发展。
欧几里得(公元前约330一260)的《反射光学〉研究了光的反射。
阿拉伯学者阿勒·哈增(ALHaMn，965-1038)写过一部《光学全书》，讨论了许多光学现象。
光学萌芽期基本定律的发现光学真正形成一门学科，应该从建立反射定律和折射定律得时代算起，这两个定律的建立奠定了几何光学的基础。
17世纪以来，展开了关于光的本性的认识研究。
其中以牛顿为代表的光的微粒说和以荷兰科学家惠更斯为代表的波动说最为重要。
这两种学说的争论一直持续到20世纪初，爱因斯坦把光的微粒说与波动说在新的层次上统一起来，提出了光具有波粒二象性，并为世人所公认。
光的折射定律的建立早在古希腊时代，天文学家托勒密（约公元100年～170）就曾专门做过光的折射实验，并得出了“折射角与入射角成正比”的结论。
阿拉伯学者阿勒.哈增（965-1038）发现这一结论与事实不符。
17世纪初期，1611年，开普勒对光的折射问题上进行了实验研究。
折射定律的正确表述最早是由荷兰的斯涅耳(W.Snell，1580～1626)于1621年通过实验得到的。
斯涅耳的折射定律（也称斯涅耳定律）是从实验中得到的，未做任何的理论推导，虽然正确，但却从未正式公布过．只是后来惠更斯和伊萨克·沃斯两人在审查他遗留的手稿时，才看到这方面的记载．笛卡儿，他没做任何的实验，只是从一些假设出发，并从理论上推导出这个定律的。
为了使理论结果与实验数据相符，他还必须假设密媒质光速比疏媒质大。
现在看来这个假设显然都是错误的。
笛卡尔的推导受到了费马（Pierr Fermat，1601-1665）的批评。
近代光学发展史作者：佚名光学是物理学众多学科中最古老的学科之一。
在古代，人们除了认识到光的直线传播、反射定律和不完全的折射定律外，对光学知识再没有什么深入的认识。
近代光学史是从十七世纪初开普勒的光学研究开始的，以望远镜和显微镜的发明为转折而发展起来。
一、折射定律的确立1609年的望远镜的发明激励开普勒从事光学研究，并为这种仪器提供解释。
他在1611年出版的著作《屈光学》中，发表了对折射光学的研究成果。
开普勒对入射角和相应的折射角做了许多次的测量，想在实验中发现入射角和相应的折射角之间有规律的关系，结果未能成功。
但他认识到，对于小于30°的入射角，入射角和相应的折射角成近似固定的比（光线从空气到玻璃时的固定比为3/2）；对于大的入射角，这个近似关系不再成立。
这样，开普勒把托勒密对折射规律的研究推进了一步。
开普勒还发现，当光线由玻璃向空气中入射时，若入射角超过42°时，会发生全反射现象。
利用这个折射的近似规律，开普勒给出了透镜和透镜系统成像的近似理论，对望远镜的工作原理最先作出了正确的解释，并设计出几种新型望远镜。
正确的折射定律是由荷兰科学家斯涅耳（W. R. Snell，1591-1626）在1621年发现的。
根据惠更斯的叙述，斯涅耳把折射定律表述如下：在下同的介质里入射角和折射角的余割之比总是保持相同的值。
由于余割和正弦成反比，斯涅耳的表述等价于现代的表述。
但是斯涅耳没有公布他的这一发现。
折射定律的现代的表述是笛卡儿1637年在他的《屈光学》一书中给出的，他没有提到斯涅耳，可能是他独立发现的。
笛卡儿没有做实验，他是从以下的假定推导出这个定律：（1）光速在较密的介质中较大（现在知道，这是错误的）；（2）在相同的介质里这些速度对于各种入射角都有相同的比率；（3）在折射时，平行于折射面的速度分量保持不变（现在知道，这是错误的）。
数学家费玛不同意笛卡儿关于光速在光密介质中较大的假定，并从下述假定推导出光的反射定律和折射定律，即光以最短的时间从一种介质的某一点传播到另一种介质的某一点，而且在较密的介质中光速较小。
折反射望远镜构造望远镜的发展经历了约400年的时间，现在它已在科学研究和生活的方方面面发挥着重要的作用。
1608年荷兰人汉斯·利伯希发明了第一部望远镜。
随之而来的是折射望远镜、反射望远镜和折反射式望远镜的相继产生。
德国人史密特首先于1938年制作了第一部折反射式望远镜。
折反射望远镜系统的特点是便于校正轴外像差。
以球面镜为基础，加入适当的折射元件，用以校正球差，得以取得良好的光学质量。
由于折反射望远镜具有视场大、光力强等特点，适合于观测延伸（彗星、星系、弥散星云等）天体，并可进行巡天观测，较适合天文爱好者使用。
本文通过探究折反射式望远镜的构造、阐明其光学结构原理从而加强折反射望远镜在啊日常生活的中应用，为今后的技术创新提供助力。
关键词：望远镜；凸透镜；凹透镜；折射式；反射式；折反射式0. 引言望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。
望远镜可大致分为折射望远镜、反射望远镜和折反射式望远镜三种.应用最广泛的有施密特望远镜（美国Meade 12”LX200SC），施密特—卡塞格林系统（南京天仪中心的KP300S），马克苏托夫与马克苏托夫—卡塞格林望远镜（南京御夫天文科教仪器厂生产的Φ160mm等系列）四种类型。
1.折反射式望远镜1.1.折、反射式望远镜的基本光学原理天文望远镜由物镜和目镜组成，接近景物的凸形透镜或凹形反射镜叫做物镜，靠近眼睛那块叫做目镜。
远景物的光源视作平行光，根据光学原理，平行光经过透镜或球面凹形反射镜便会聚焦在一点上，这就是焦点。
焦点与物镜距离就是焦距。
再利用一块比物镜焦距短的凸透镜或目镜就可以把成像放大，这时观察者觉得远处景物被拉近，看得特别清楚。
O=物镜 E=目镜 f =焦点 fo=物镜焦距 fe=目镜焦距 D=物镜口径 d =斜镜折射镜是由一组透镜组成，反射式则包括一块镀了反光金属面的凹形球面镜和把光源作90 °反射的平面镜。
光学超分辨技术综述学号：SA14009025 姓名：邱金峰摘要：由于无论是源于人类本身对未知世界探索的渴望，还是现代工程技术的各种需要，对微观领域的高分辨率成像都是一个十分重要的研究方向，故本文对国内外光学超分辨技术研究的历史和现状做出综述是十分必要的。
一、背景及意义人类对未知领域的探索永远是促进科学进步的最强大动力。
在众多未知领域中我们身边的微观世界无疑是最令人着迷的。
在这一领域中既涉及到生物细胞、遗传基因这些关乎我们自身的重要元素，又涉及到分子结构、基本粒子这些构成我们关于物质知识的核心命题。
也只有对微观世界的深入研究才能让我们回答诸如什么是人类能够观测的最小尺度，宇宙是否存在物质的最小极限这样的物理学中的基本问题。
而研究往往始于观察，成像又是观察的最基本手段。
所以寻找对微观物质高分辨率成像的方法，制造对微观物质高分辨率成像的仪器，就成为了研究微观领域必不可少的首要一环。
正是推动科学本身进步这一要求，使科研人员不断地采用各种各样的技术革新来尽可能地提高观测系统的分辨率和有效信息获取量，并尽可能地重建和恢复原始自然图像，以满足人类对未知的微观世界知识获取的渴望。
另一方面，在技术层面上，随着许多新兴的超精密工程学的发展，人们提出了纳米级与亚纳米级分辨率成像的要求。
如在巨大规模集成电路（Giga ScaleIntegration circuits）制造中，已经开始使用32nm工艺，并且正在开发22nm工艺；在纳米技术的研究中，从上世纪七十年代，首先提出使用单分子作为电子器件开始，到现在研制中的各种微纳机电系统，各个研究对象的线度也都在数微米到几纳米之间；而在现代生物科技和现代医学技术的发展中，人们不但提出了对大生物分子在纳米级和亚纳米及三维成像的要求，甚至还希望能对活性样品进行动态检测和显微操作。
这就要求图像和数据同步、动态地显示在我们面前。
为达到以上要求，人们应用了光学、微电子、计算机、机械制造、信号处理等各个学科的最新成果，来制造先进的现代成像系统。
现代光学的发展历程摘要：光学是物理学的一个分支, 是一门古老的自然学科, 已经有数千年发展历史。
从十七世纪到现在，光学的发展经历了萌芽时期、几何光学时期、波动光学时期、量子光学时期、现代光学时期等五大历史时期。
光学是一门研究光（电磁波）的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科，传统内容十分丰富，如光的产生、传播、本性等等；光学又是当今科学领域中最活跃的前沿阵地之一，激光的问世使得光学焕发青春，如光子学、信息光学、光通信等等。
光学的发展简史，系统地概述了光学发展的现代光学时期，对现代光学的几个代表性方面做了大概的介绍，例如激光光学、成像光学、全息术和光信息处理等。
关键词：现代光学；激光；全息术；信息光学。
20世纪中叶随着新技术的出现，新的理论也不断发展，由于光学的应用十分广泛已逐步形成了许多新的分支学科或边缘学科。
几何光学本来就是为设计各种光学仪器而发展起来的专门学科，随着科学技术的进步，物理光学也越来越显示出它的威力，例如光的干涉目前仍是精密测量中无可替代的手段，衍射光栅则是重要的分光仪器，光谱在人类认识物质的微观结构(如原子结构、分子结构等)方面曾起了关键性的作用，人们把数学、信息论与光的衍射结合起来，发展起一门新的学科——傅里叶光学把它应用到信息处理、像质评价、光学计算等技术中去。
特别是激光的发明，可以说是光学发展史上的一个革命性的里程碑，由于激光具有强度大、单色性好、方向性强等一系列独特的性能，自从它问世以来，很快被运用到材料加工、精密测量、通讯、测距、全息检测、医疗、农业等极为广泛的技术领域，取得了优异的成绩。
此外，激光还为同位素分离、储化，信息处理、受控核聚变、以及军事上的应用，展现了光辉的前景。
（一）萌芽时期（约公元前 5 世纪~16 世纪初）光学的起源和力学、热学一样，可以追溯到两三千年以前。
春秋战国时期墨子（公元前468-376 年）及其弟子所着《墨经》中记载：直线传播、光在镜面上的反射等现象，并提出了一系列的实验规律。
光学发展历史论文
光学发展历史论文
《圣经》里说：要有光！于是有了光。
大地有了一片光明，人间充满无限欢腾。
可是人们有一个极其困惑的问题——光是什么？千百年来，无数学者哲人深深陷入这个问题苦苦思索，这个问题的答案几乎囊括了人类史上最聪明的智慧。
特别是十七世纪后半叶至本世纪初，科学家们争论了长达三百多年的时间，这场富有戏剧性学术大辩论，参与的人数之多，时间之久，辩争之激烈，不但在光学发展史上是绝无仅有的，即使在整个自然科学发展史上也是极为罕见的。
光学作为物理学的最早分支，与古老的力学一样，我国古人对光学的认识和研究都走在了世界的前列。
我国的光学的起源可以追溯到二、三千年前。
战国时代哲学家墨翟所著《墨经》中，有关于小孔成像现象、平面镜、凸面镜、凹面镜等等的叙述。
战国时代哲学家淮南子发明了用以取火的器皿“阳燧”。
宋时期沈括（1031——1095）的名著《梦溪笔谈》中记载了关于凸面镜的成像，以及关于日食、月食的起因和预报。
比墨经大约迟一百多年，在希腊数学家欧几里德(Euclid，公元前330~275年)所著的《光学》一书中，研究了平面镜成象问题，指出反射角等于入射角的反射定律，同时提出了将光当作类似触须的投射学说。
其他希腊哲学家如毕达哥拉斯、德漠克利持、思培多克勒、柏拉图、亚里士多德等也发
表了有关光学方面的的理论。
罗马帝国的灭亡(公元475年)大体上标志着黑暗时代的开始，在此之后，欧洲在很长一段时间里科学发展缓慢，光学亦是如此。
许多人都认为罗杰尔培根是第一个近代意义上的科学家。
他似乎已经有了用透镜来改正视觉的想法，并且甚至暗示过把透镜组合起来构成一具望远镜的可能性。
培根对光线穿过透镜的方式也有一些了解。
十七世纪可以称为光学发展史上的转折点。
荷兰的李普塞在1608年发明了第一架望远镜．开普勒于1611年发表了他的著作《折光学》，提出照度定律，还设计了几种新型的望远镜，他还发现当光以小角度入射到界面时，入射角和折射角近似地成正比关系。
折射定律的精确公式则是斯涅耳和笛卡儿提出的。
1621年斯涅耳在他的一篇文章中指出，入射角的
余割和折射角的余割之比是常数，而笛卡儿约在1630年在《折光学》中给出了用正弦函数表述的折射定律。
接着费马在1657年首先指出光在介质中传播时所走路程取极值的原理，并根据这个原理推出光的反射定律和折射定律。
综上所述，到十七世纪中叶，基本上已经奠定了几何光学的基础。
关于光的本性的概念，是以光的直线传播观念为基础的，但从十七世纪开始，就发现有与光的直线传播不完全符
合的事实。
意大利人格里马第首先观察到光的衍射现象，接着，胡克也观察到衍射现象，并且和波意耳独立地研究了薄膜所产生的彩色干涉条纹，这些都是光的波动理论的萌芽。
十七世纪下半叶，牛顿和惠更斯等把光的研究引向进一步岁展的道路。
1672年牛顿完成了著名的三棱镜色散试验，并发现了牛顿圈（但最早发现牛顿圈的却是胡克）。
在发现这些现象的同时，牛顿于公元1704年出版的《光学，提出了光是微粒流的理论，他认为这些微粒从光源飞出来。
在真空或均匀物质内由于惯性而作匀速直线运动，并以此观点解释光的反射和折射定律。
然而在解释牛顿圈时，却遇到了困难。
同时，这种微粒流的假设也难以说明光在绕过障碍物之后所发生的衍射现象。
惠更斯反对光的微粒说，1678年他在《论光》一书中从声和光的某些现象的相似性出发，认为光是在“以太”中传播的波．所谓“以太”则是一种假想的弹性媒质，充满于整个宇宙空间，光的传播取决于“以太”的弹性和密度．运用他的波动理论中的次波原理，惠更斯不仅成功地解释了反射和折射定律，还解释了方解石的双折射现象．但惠更斯没有把波动过程的特性给予足够的说明，他没有指出光现象的周期性，他没有提到波长的概念．他的次波包络面成为新的波面的理论，没有考虑到它们是由波动按一定的位相叠加造成的．归根到底仍旧摆脱不了几何光学的观念，因此不能由此
说明光的干涉和衍射等有关光的波动本性的现象．与此相反，坚持微粒说的牛顿却从他发现的牛顿圈的现象中确定光是周期性的．
综上所述，这一时期中，在以牛顿为代表的微粒说占统治地位的同时，由于相继发现了干涉、衍射和偏振等光的被动现象，以惠更斯为代表的波动说也初步提出来了，因而这个时期也可以说是几何光学向波动光学过渡的时期，是人们对光的认识逐步深化的时期．
光的理论在十八世纪实际上没有什么进展．大多数科学家采纳了光的微粒学说。
1801年杨氏最先用干涉原理令人满意地解释了白光照射下薄膜颜色的由来
和用双缝显示了光的干涉现象，并第一次成功地测定了光的波长。
1815年菲涅耳用杨氏干涉原理补充了惠更斯原理，形成了人们所熟知的惠更斯—菲涅耳原理．运用这个原理不仅圆满地解释光在均匀的各向同性介质中的直线传播而且还能解释光通过障碍物时所发生的衍射现象，因此它成为波动光学的一个重要原理。
1808年马吕发现光在两种介质表面上反射时的偏振现象，随后菲涅耳和阿喇果对光的偏振现象和偏振光的干涉进行了研究。
为了解释这些现象，杨氏在1817年提出了光波和弦中传播的波相仿的假设，认为它是一种横波．菲涅耳进一
步完善了这一观点并导出了菲涅耳公式．至此，光的弹性波动理论既能说明光的直线传播也能解释光的干涉和衍射现象并且横波的假设又可解释光的偏振现象．看来似乎十分圆满了，但这时仍把光的波动看作是“绝对以太”中的机械弹性波动，至于“绝对以太”究竟是怎样的物质，尽管人们赋予它许多附加的性质，仍难自圆其说。
这样，光的弹性波理论存在的问题也就暴露出来了。
1845年法拉第发现了光的振动面在强磁场中的旋转，揭示了光学现象和电磁现象的内在联系，1856年韦伯做的电学实验结果，发现电荷的电磁单位和静电单位的比值等于光在真空中的传播速度即300000000米／秒．从这些发现中，人们得到了启示，即在研究光学现象时，必须和其它物理现象联系起来考虑。
麦克斯韦在1865年的理论研究中指出，电场和磁场的改变不会局限在空间的某一部分，而是以数值等于电荷的电磁单位与静电单位的比值的速度传播的，即电磁波以光速传播，这说明光是一种电磁现象。
这个理论在1888年被赫兹的实验所证实。
他直接从频率和波长来测定电磁波的传播速度，发现它恰好等于光速，至此就确立了光的电磁理论基础，尽管关于以太问题，要在相对论出现以后才得到完全解决。
光的电磁理论在整个物理学的发展中起着很重要的作用，光和电磁现象的一致性使人们在认识光的本性方面又前。
