当前位置：文档之家 › 第1章 引言和几何光学

第1章 引言和几何光学

  • 格式：ppt
  • 大小：7.62 MB
  • 文档页数：55

下载文档原格式

  / 55

合集下载

第一章 几何光学基本原理

第一章 几何光学基本原理
• 2、 格里高里系统
• 主镜为凹的抛物面，副镜为凹的椭球面，抛物面的 焦点和椭球面的一个焦点重合，经椭球面后成像在 其另一个实焦点处。
• 3 、R-C系统
• 主镜副镜均为双曲面。
应用光学讲稿
• 4、 马克苏托夫系统 • 主镜副镜均为椭球面。 • 5、 库特系统 • 主镜副镜均为凹面。 • 6、 同心系统 • 7、无焦系统
n1,2称为第二种介质相对于第一种介质的折射率
应用光学讲稿
对于不均匀介质
可看作由无限多的均匀介质组合而成，光线的 传播，可看作是一个连续的折射
直线传播定律 反射定律 折射定律 几何光学的基本定律
应用光学讲稿
第三节 折射率和光速
一、折射定律和折射率的物理意义
折射定律：
折射光线在入射面内
n Sin I1
当几何光学不能解释某些光学现象，例如干涉 、衍射时，再采用物理光学的原理
应用光学讲稿
光线与波面之间的关系 • 波面：波动在某一瞬间到达的各点组成的面
t + Δt 时刻 t 时刻 A
应用光学讲稿
光线是波面的法线 波面是所有光线的垂直曲面 同心光束：由一点发出或交于一点的光束；
对应的波面为球面
应用光学讲稿
Sin I2
＝
1, 2
n1,2 : 第二种介质相对于第一种介质的折射率
应用光学讲稿
A
NQ
I1
P
Q´
1
O
2
I2
12 O´
N´
QQ '
OO '
QQ' v1t OO' v2t sin I1 OQ' sin I2 OQ'
sin I1 sin I2

国家精品课程讲义-山东大学-光学 第一章 几何光学

国家精品课程讲义-山东大学-光学 第一章 几何光学

（2）发展过程是辨证的，否定之否定，正—反—合； （3）真理往往掌握在年青人的手里：
Young（杨氏实验) 28岁，Fresnel（菲涅尔衍射）26岁，
w w w

Einstain 1901年26岁，Newton 1665－1667，22－24岁.
p .o
cn u. ed u. sd s. tic
w w w
p .o
cn u. ed u. sd s. tic

1-1-5/17
lzcai@
绪论
2. 波动光学
17世纪中叶开始发展
17世纪：格里马耳、胡克、惠更斯《论光》；
18世纪：牛顿思想占统治地位（1643－1727），1704年，《光学》；
集成光学与光计算机
1-1-17/17
lzcai@
绪论
四、学习要求
1. 掌握物理思想，物理图像
2. 多观察、多思考、多做题、多总结
大自然是光学现象最大的和最壮观的实验室 3. 尽可能多看书，开拓视野
五、参考书目
1. E. Hect（赫克特), A. Zajac (赞斯), Optics (光学） 2. F. A. Jenkins and H.E.White, Fundemantals of Optics (物理光学基础) 3. 赵凯华, 新概念物理教程 光学. 高等教育出版社, 2004
γ 射线
X 射线
w w w
紫
390
p .o
绿
500
可见光
cn u. ed u. sd s. tic
10－6
10－4
10－2
1
102
λ(m)
紫 外 线
红 外 线
微波

第一章引言和几何光学模板课件

第一章引言和几何光学模板课件

P
L(QP) n(r)ds
Q (l)
平稳值
平稳值的三种基本的含义：
极小值常见情况， 极大值个别现象
常数成像系统的物像关系
*费马原理的数学表达式
路径积分：
P
L(QP) n(r)ds L(l)
Q (l)
是路径（l）的函数，平稳值要求变分为零，
P
n(r)ds 0，或 L(l) 0
Q (l)
MF n HO'O' F r n r cos r0 r0
解出：
r
1 nr0
n
1 n
1r0
1 n cos 1 n cos
是一条二次曲线，曲面是旋转双曲面。
*费马原理应用例题2--导出球面折射傍轴成像公式
等光程： L(QMQ') L(QOQ')
L(QMQ') nQM n' MQ'
二、惠更斯原理
荷兰物理学家，天文学家，数学家 。1629年4月14日生于海牙 ，1695年 7月8日 卒于同地 。1645～1647年在莱顿大学学习法 律与数学 1647～1649 年转入布雷达学院深造 。在阿基米德的著作和R.笛卡尔等人的影响下，致 力于力学 、光学、天文学及数学的研究。1663年选为英国皇家学会成员。 C. Huygens(1629—1695) 1666年选为刚成立的法国科学院的成员。1681年返回荷兰定居。 惠更斯首先发明了摆钟并对有关时计的若干种摆（单摆、复摆、旋轮摆等）作了研究，这对 当时天文与航行上所用和后来时计的发展起了重要的作用。惠更斯是创建经典力学的先驱之一， 在研究钟摆、圆周运动、完全弹性体碰撞等问题中，他阐明了许多动力学的概念和规律（摆的 运动方程与周期、向心力与离心力、摆动中心、转动惯量、简单情况下的动量及机械能守恒定 律等）。他精通几何光学和擅长应用光学技术，设计了新的透镜研磨法而制成消除像差的惠更 斯目镜以致优质的显微镜和望远镜，其中物镜焦距长达数十米的天文望远镜沿用了近一个世纪。 惠更斯是经典物理光学的奠基人。他提出的光的波动理论是以“光是以太媒介中的波动”为 前提和波的惠更斯原理为核心的光波理论。这原理的现代表述为：在行进波的波阵面上各点发 出的许多次波所形成的包络面，就是原波面在一定时间内所传播的新波面；它适用于一切的波 动。据此，惠更斯不但解释了光的反射与（在各向同性介质中）光的折射定律和光的定性的衍 射现象，尤为精彩的是他用这一原理来定量说明了光在单轴晶体如冰洲石中的双折射现象。原 始的惠更斯原理“不能说明及确定光衍射强度的定性分布”的不足之处 ，由后来菲涅耳加以补 充而使之完备（ 见惠更斯-菲涅耳原理）。 在数学方面 ，惠更斯主要是在 1658 年求得摆线（旋轮线）曲线的长度。在天文学方面，他发 现了土星的光环、土卫六和猎户星云等。其他还有对空气泵和气压计的改进，提出测微计的初 步设想，发明钟表的弹簧游丝，改进测温术 ，对引力及地球形状的研究，提出各种动力机的设 想等工作与成就。《光论》是他的经典名著。

第一章几何光学

第一章几何光学
70年代，西安光机所拉制出我国第一根玻璃光纤。 光学学会光学纤维专业委员会挂靠我所 以变折射率光纤器件、光纤传感器为主打产品的飞秒
公司是我所第一个上规模产业化的企业
光通信给光纤技术带来了巨大 发展空间
光纤通信正以惊人速度向更高级阶段发展，全光网络 是发展方向。
要实现全光网络则必须实现波分复用技术（特别是密 集波分复用DWDM）和全光节点技术，构成一个完整的 光纤传输系统，除了光源、光探测器及光纤外，还需 要众多无源或有源的光学器件。
面形误差： 1. 透射面误差（相当于设计时未考虑到的一个透镜面） 2. 反射面误差（双倍影响） 屋脊角误差产生色差和双像；屋脊面形误差对成像
质量具有4倍影响。 棱镜的塔差：棱镜的棱边与反射面的不平行度，展
开后不是平行平板。
光的折射定律
siInn或 nsiInnsiIn siIn n
在芯、包层界面全反射向前传播； 入射角>0时，大部分光线进入包层、空气散失掉。
受
n0
光 角
n1 n2
2a 2b
图1 子午光线在阶跃光纤中的传播
光纤光学特性参量：
1．相对折射率差：表征纤芯和包层折射率差异程度的参量．
＝（n1－n2）/ n1
2．数值孔径NA：表征光线在光纤中耦合的难易程度的参量，即光
在多模光纤中传输的各个不同模式沿轴向的传播速度不同，传输 模的阶次越高，传输速度越慢。
光纤的基本结构
由纤芯、包层和涂敷层构成，是一 多层介质结构的对称圆柱体
纤芯
包层
涂敷层
图2 单根光纤结构简图
光纤结构参量
1 纤芯直径2a； 2 外径：研究光纤弯曲损耗及评价光纤机械强度时的重要参量； 3 芯径非圆率、外径非圆率：纤芯外周及包层外周与圆柱的差别程度，用

第1章 几何光学的基本原理1

第1章 几何光学的基本原理1
15
二、费马原理的原始表述： 光从空间的一点到另一点的实际路径是沿着
光程为极值的路径传播的。或者说，光沿着光 程为极大、极小或者常量的路径传播。
B
( AB) A n dl 0
在光线的实际路径上，光程的变分为0。
16
如果ACB代表光线的实际路径，如图,光线ACB 的光程（或者说所需的时间）与邻近的任何可能路 径 AC'B 相比为极值（极大、极小或常数）。
25
• 物空间和像空间不仅一 一对应，而且根据光的可 逆性，如果将物点移到原来像点的位置上，使光 线沿反反向射入光学系统，则它的像将成在原来 的物点上。这样的一对相应的点称为共轭点。
• 由费马原理可以得出一个重要结论：物点A和像 点 之间各光线的光程都相等，这便是物像之间的 等光程性。这里所说的像点是指完善像点。
当光线经过几个折射率为 n1, n2, n3, n4 的不同介质， 在各介质中经过的路程为l1, l2, l3, l4 ，从A，B，C，
D到达E时所需的时间为
tAE
i
li vi
i
nili ( ABCDE )
c
c
（ABCDE）称为光线ABCDE的光程，简写为(AE)。
( AE) ( ABCDE ) nili tAE c
28
•这一角度大于入射光线在斜面上的入射角45°所 以入射光线在斜面上不能全反射，如图所示，在斜 面AC上入射点 D处将有折射光线进入水中，其折 射角为
I2

sin
1
1.50sin 45 1.33

sin
1
0.797488

52.89096
29
第一章 作业

第一章 几何光学(1)

第一章 几何光学(1)
AP OP , AP OP
n i A
P

O

n' r i
C

P'

则入射角i和折射角i'都很小，有 tan i sin i i, tan i sin i i
n OP CP PC n OP
(2)
(2)式表明，在傍轴条件下，象点P'的位置与入射光 线在球面上A点的位置无关，也即说，从P点发出的傍轴 光线，经折射后都通过同一P'点，P'点就是P点的象。
x2 x 故:
A x1 , y1 ,0

N
M
i1
C

x,0,0 C' x2 , y2 ,0
B
P
x,0, z i2
N'

x
x1 x x2
n1 ( x x1 )
2 ( x x1 ) 2 y1
即: 折射线 、 入射线分居法线两侧
将z = 0代入(1)式得:
①直线传播定律：（在均匀介质中）
在均匀介质中，n = const. ∴
A n ds n A ds
B
B
而由公理：两点间直线距离最短，∴ ② 折射定律：（在非均匀介质中）
A ds 的极小
B
值为直线 AB ，故：光在均匀介质中沿直线传播。 如图示：A点发出的光线入射到两种介质的平面 分界面P上，经C点折射后到达B点。下面的任务是 要确定实际光线的路径。过A、B两点作垂直于P平 面的平面M，它们的交线取作x轴，z轴在P平面内。 y轴在M平面内，A、B、C 三点的坐标如图所示。
(5) 物点和象点:
虚象点 实物点

光学 游璞于国萍版 1.1 几何光学


近似为理想光实光线汇 聚而成 而是视觉上将反射光线 反向延长后汇聚形成的 因而，反射光线的反向 延长线就是“虚光线”， 这样形成的像就是“虚像”
三、物和像的概念
光
物点——入射单心光束的心
学
像点——出射单心光束的心
P
实物点
系 统
｛实物点——入射发散光束的心
物点
在xoy平面内，即D(x,0,0)，由此
y A(x1,y1,0)
B(x2,y2,0)
i i’
x
D(x,0,0)
入射光线、法线，反射光线在同一
平面内。
z
由(1) ¶[l ] = n(x - x1 ) + - n(x2 - x ) = 0
¶x AD
DB
C(x,0,z)
得： x x1

(x

x1 ) 2
几何光学是波动光学在一定条件下的近似。
1
本章主要内容
§1 几何光学的基本定律和费马原理 §2 成像的基本概念 §3 傍轴条件下的单球面折射成像 §4 薄透镜的成像公式和放大率 §5 共轴球面系统 §6 光学系统中的光阑 §7 像差
§1-1 几何光学的基本定律和费马原理
1.光线 2.几何光学的基本实验定律 3.费马原理
∴同心光束非同心光束，球面折射不能理想成像
• 傍轴光线：与光轴成微小角度，它们的入射角i 与折射角i’都很小，满足近似条件:
tan i sin i i tan i' sin i' i'
则：PO ≈AP， OP’ ≈AP’
-i A
CP' n OP' PC
n
l
-i’ l ' n’

基础光学(赵凯华版)Chap1 Introduction

1光学2009.02~2009.06教师简介•董建文–2003年理学学士中山大学物理学系光信息–2000-03年辅修中山大学信科学院计算机系–2003-07 光学博士光电材料与技术国家重点实验室–2007年助理研究员香港科技大学物理系•办公室：南校区激光所403•Phone: (020)84111469,84037563-8403•E-email：dongjwen@ •Homepage: /dong/•Course website: http://202.116.84.117:403/2课程提纲（Syllabus ）1.引言（Introduction）2.几何光学（Geometrical Optics）3.光的干涉（Interference）4.光的衍射（Diffraction）5.光的偏振（Polarization）6.光的吸收、散射、色散（Absorption,Scattering, Dispersion）7.光的量子现象（Quantum of the light）8.激光（Laser）9.现代光学进展（Progresses of Optics）包括：全息（Holography），光子晶体与负折射率材料(Photonic crystals & Negative refraction metamaterials)，量子光学11(Quantum Optics)12参考书（Reference Texts ）•《光学》，赵凯华钟锡华，北京大学出版社•《光学》章志鸣等编著，高等教育出版社•《基础光学》，李良德，中山大学出版社•《普通物理学教程——光学》，易明，高等教育出版社•Principles of Optics 7th edition, Born & Wolf, Cambridge•课程要求成绩考核•课堂笔记•平时作业25%•考试成绩20%(Midterm) + 45%(Final)•严肃纪律(点名) 10%•课程网址：http://202.116.84.117:403/第1章引言§1.1 光学发展史1.中国古代它是一门古老的学科。

第一章光学引言


同年(1818)，菲涅耳还研究了地球的运动对光波传播 的影响的重要问题，这就是来自星源的光和地球上的 光究竟有没有什么不同。阿拉果从实验上确定， (除 光行差外)它们没有不同。菲涅耳根据这些发现，发 展了他的以太被物质部分漂移的理论。 菲涅耳和阿拉果一起研究了偏振光线的干涉，于1816 年发现偏振方向相互垂直的两条光线从不干涉。这个 事实，同一直被认为理所当然的纵波假设是无法调和 的。杨氏从阿拉果那里听到了这个发现，他于1817年 找到了解决疑难的钥匙:假设振动是横向的。 也还是菲涅耳，于1821年首先指出了色散的起因，他 认为这要考虑物质的分子结构。
光学研究对象
谁 持 彩 练 当 空
毛 泽 东
赤 橙 黄 绿 青 兰 紫
舞
钻石和光
显微目镜 微目镜
飞秒激光束 飞秒激光束
折射率 变化
XYZ 台
Resolution 120nm; Bull size：10µm ×7µm ： µ µ
光学历史引言： 光学历史引言： 古代光行为认识
(I.Newton，1642-1727） 英国 牛顿 (I.Newton，1642-1727） 波动理论当时在光的直线传播和偏振 方面遇到了难以克服的困难，因为那 是的科学家只熟知纵波（声波），对 于此问题留待牛顿解释。牛顿则持光 的微粒说，他认为波动说的最大障碍是不能解释光 的直线进行。他提出发光物体发射出以直线运动的 微粒子、微粒子流冲击视网膜就引起视觉。它也能 解释光的折射与反射，甚至经过修改也能解释F.M. 格里马尔迪发现的“衍射”现象。1704年，《光学》 一书出版。 由于牛顿的权威，他对波动理论的摒弃使得这一理 论停止不前近一个世纪之久！
南宋程大昌 《演繁露》中记载到：“凡雨初霁，或露之未晞，余 点缀于草木枝叶之末，欲坠不坠，则皆聚为圆点，光莹可喜。日 光入之，五色俱足，闪烁不定。是乃日之光品著色于水，而非雨 露有此五色也。”

光学教程几何光学部分

第1章 几何光学基础
以光线概念为基础、 用三大实验定律和几何 方法讨论光的传播及光 成像的规律。
1
第4章 几何光学基础
几何光学的基本定律 物像基本概念 球面和球面系统 平面和平面系统 光学材料（自学）
2
1.1 几何光学的基本定律
基本概念 发光点与发光体
当发光体（光源）的大小和其辐射作用距离 相比可略去不计时，该发光体可视为是发光 点或点光源。 任何发光体（光源）可视为由无数个这样的 发光点的集合。
28
1.2 物像基本概念
光
Q
具
组
实物成实像
Q 光 具 组
虚物成实像
QQ '
光 具 Q' 组
实物成虚像
Q
Q'

'
光
具
Q
组
虚物成虚像
29
1.2 物像基本概念
物与像：
物视为无数物点的集合，若每一物点经光学系 统后都有对应的像点，像点的集合就称为光学系 统对该物所成的完善像（理想像）。 物和像的对应关系光学
47
1.3 单球面和共轴球系统的傍轴成像
轴向放大率
dl dl
由物像公式 nnnn l l r
得 dlnl2n2
dl nl2 n
恒为正值，表示物点沿轴移动，其
像点以同方向沿轴移动。
48
1.3 单球面和共轴球系统的傍轴成像
当物点沿轴移动有限距离
l l
2
1
l l
2
1
由
nnnnnn l2 l2 r l1 l1
1.3 单球面和共轴球系统的傍轴成像
符号规则
光路方向 规定光线从左到右的传播方向为 正，即正向光路，反之为反向光路。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

谁 持 彩
毛 泽 东
赤 橙 黄 绿 青 兰 紫
练 当 空 舞
钻石和光
显微目镜 微目镜
飞秒激光束 飞秒激光束
折射率 变化
XYZ 台
Resolution 120nm; Bull size：10µm ×7µm ： µ µ
光学历史引言： 光学历史引言： 几何光学： 几何光学
墨子对光学很有研究，对于光的直线传播、光的反射和若干物影成像，进 行了精彩的描述。 有一次，墨子进行光学实验，他在堂屋朝阳的地方，让一个人对着小孔 站在屋外，在阳光的照射下，屋内相对的墙上出现倒立人像。墨子通过小 孔成像的光学实验，阐述了光的直线传播原理，成为后代摄影技术的先声。
波动光学
胡克是光的波动说支持者。1665年，胡克提出了光的波动说， 他认为光的传播与水波的传播相似。1672年胡克进一步提出光 波是横波的概念。
惠更斯在1690年出版的《光论》一书中正式提出了光的波动说，
建立了著名的惠更斯原理。在此原理基础上，他推倒出了光的反 射和折射定律，圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因，同 时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象，认为这是由于冰 洲石分子微粒为椭圆形所致。后来，菲涅耳对惠更斯的光学理论 作了发展和补充，创立了“惠更斯--菲涅耳原理”，才较好地解 释了衍射现象，完成了光的波动说的全部理论。 杨氏（T.Young 1773-1829)杨氏干涉实验为波动光学的复兴作 出了开创性的工作。用干涉原理解释牛顿环的成因和薄膜的彩 色，并第一个近似地测定了七种颜色的光的波长，从而完全确 认了光的周期性，为光的波动理论找到了又一个强有力的证据。 菲涅耳(1788～1827) ；菲涅耳以惠更斯原理和干涉原理为基础， 用新的定量形式建立了以他们的姓氏命名的惠更斯－菲涅耳原理。 解释了衍射现象，完成了光的波动说的全部理论
.色彩亮麗的蝴蝶 蝴蝶翅膀放大圖
*折射率与光速 折射率与光速
sin i1 n2 sin i1 v1 = , = sin i2 n1 sin i2 v2 v1 n2 = v2 n1
20世纪60年代，非线性光学…
2、惠更斯原理 、
荷兰物理学家，天文学家，数学家 。1629年4月14日生于海牙 ，1695年 7月8日 卒于同地 。1645～1647年在莱顿大学学习法 律与数学 1647～1649 年转入布雷达学院深造 。在阿基米德的著作和R.笛卡尔等人的影响下，致 力于力学 、光学、天文学及数学的研究。1663年选为英国皇家学会成员。 C. Huygens(1629—1695) 1666年选为刚成立的法国科学院的成员。1681年返回荷兰定居。 惠更斯首先发明了摆钟并对有关时计的若干种摆（单摆、复摆、旋轮摆等）作了研究，这对 当时天文与航行上所用和后来时计的发展起了重要的作用。惠更斯是创建经典力学的先驱之一， 在研究钟摆、圆周运动、完全弹性体碰撞等问题中，他阐明了许多动力学的概念和规律（摆的 运动方程与周期、向心力与离心力、摆动中心、转动惯量、简单情况下的动量及机械能守恒定 律等）。他精通几何光学和擅长应用光学技术，设计了新的透镜研磨法而制成消除像差的惠更 斯目镜以致优质的显微镜和望远镜，其中物镜焦距长达数十米的天文望远镜沿用了近一个世纪。 惠更斯是经典物理光学的奠基人。他提出的光的波动理论是以“光是以太媒介中的波动”为 前提和波的惠更斯原理为核心的光波理论。这原理的现代表述为：在行进波的波阵面上各点发 出的许多次波所形成的包络面，就是原波面在一定时间内所传播的新波面；它适用于一切的波 动。据此，惠更斯不但解释了光的反射与（在各向同性介质中）光的折射定律和光的定性的衍 射现象，尤为精彩的是他用这一原理来定量说明了光在单轴晶体如冰洲石中的双折射现象。原 始的惠更斯原理“不能说明及确定光衍射强度的定性分布”的不足之处 ，由后来菲涅耳加以补 充而使之完备（ 见惠更斯-菲涅耳原理）。 在数学方面 ，惠更斯主要是在 1658 年求得摆线（旋轮线）曲线的长度。在天文学方面，他发 现了土星的光环、土卫六和猎户星云等。其他还有对空气泵和气压计的改进，提出测微计的初 步设想，发明钟表的弹簧游丝，改进测温术 ，对引力及地球形状的研究，提出各种动力机的设 想等工作与成就。《光论》是他的经典名著。
入射角为i1的平面波，波前为 ♣ 惠更斯原理导出折射定律 ABC CC ' C→C’的时间： ∆t =
v2 ρ A = v2 ⋅ ∆t = CC ' v1
由C’点向圆A作切线C’A’ B点：ρB 次波面的公切面：A’B’C’ 次波中心和切点的连线AA’、 BoB’, 折射光的传播方向，折射 角为i2:
A点：
v1
CC ' sin i1 = , AC '
v2 CC ' sin i2 = = AC ' v1 AC '
ρA
折射定律：
sin i1 v1 = = const sin i2 v2
◈折射定律和速度比 光粒子说：
sin i1 v2 = = const sin i2 v1
1850年傅科和斐索测量了光速，光波动说又一次得到了证实。
唐初孔颖达（574-648） 若云薄漏日，日照雨滴则虹生。 唐初孔颖达（574-648） “若云薄漏日，日照雨滴则虹生。”
南宋程大昌 《演繁露》中记载到：“凡雨初霁，或露之未晞，余 点缀于草木枝叶之末，欲坠不坠，则皆聚为圆点，光莹可喜。日 光入之，五色俱足，闪烁不定。是乃日之光品著色于水，而非雨 露有此五色也。”
《光学》 光学》
讲课人： 陈志坚 联系方法：电话 62754990，Email：zjchen@, 办公室：物理北楼260 讲课方式： PPT和板书结合 考试方式：闭卷笔试 教材： 《光学.近代物理》，《现代光学基础》 讲义： ftp:///pub/zjchen/
墨子及其弟子的著作，统称为《墨子》。其中《经上》，《经下》、《经说上》、《经 说下》及《大取》、《小取》六篇，专说名辩和时间、空间、物质结构、力学、光学、声学、 代数、几何等内容.
左佩金燧” 右佩木燧” 《礼记》 “左佩金燧”、“右佩木燧” 礼记》 左佩金燧 玉篇》 燧 以取火于日” 《玉篇》 “燧，以取火于日”
3. 折射率： 折射率是一个关于介质材料光学性能的重要参数，它源于折射 率定律：
sin i1 n2 = n12 = sin i2 n1
真空：n=1, *色散 色散 同一种介质对于不同的波长具 有不同的折射率，称为色散。 玻璃：n=1.5, 空气：n=1.000292
色素颜色
颜色
结构颜色
小羽枝表皮下面的二维周期结构是羽毛颜色的起因。模 拟显示二维周期结构沿表皮方向对某一波段的光有很强 的反射，造成颜色。孔雀羽毛的颜色策略非常精妙、简 单。不同颜色仅仅是由于表皮下的二维周期结构的周期 长度不同，兰色对应的最小，棕色对应的最大。还有一 种机制利用了Fabry-Perot效应。减小周期数目会增强F-P 效应，引入额外的颜色，造成混合色。棕色羽毛即采用 这种策略。
对于光波的进一步认识—电磁波： 对于光波的进一步认识 电磁波： 电磁波
法拉第由于对电磁学作出的贡献而成为19世 纪最伟大的物理学家之一 。
法拉第 (1817-1867)
麦克斯韦 (1831-1879)
麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家，建立了第一个完整的 电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象 的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。 赫兹用实验证实了电磁波的存在，赫兹先求出振荡器的 频率，又以检波器量得驻波的波长，二者乘积即电磁波 的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样，电磁波传播的 速度等于光速。1889年在一次著名的演说中，赫兹明确 的指出，光是一种电磁现象。 赫兹 (1857-1894)
量子光学
薛定谔 Erwin Schrödinger 1887-1961
海森伯 Werner Karl Heisenberg 1901-1976
尼尔斯·玻尔 Niels Bohr 1885-1962
普朗克 Max Karl Ernst Ludwig Planck 1858-1947
爱因斯坦 (1879-1955)
近代和现代光学： 近代和现代光学： 光谱学 1815年，夫琅和费 (J.V.Fraunhofer,1787— 1826)开始用分光镜研 究太阳光谱中的暗线。
本生
R. W. Bunsen(1811－1899 )
基尔霍夫
（G. R. Kirchhoff,1824～1887）
非பைடு நூலகம்性光学
1958年，贝尔实验室的Arthur Schawlow和哥伦比亚大学的Charles Townes发表了 “红外线和光激射器”——这篇论文为后来激光技术和应用领域的发展开辟了道 路，1960年，休斯顿航空公司的Theodore Malman 用人造红宝石制造了一个激光 器。
牛顿,1704年，《光学》一书出版。随着天文学、 英国 牛顿 力学和光学的出现，物理学在十八世纪开始成为科学. 牛顿则持光的微粒说，他认为波动说的最大障碍是不 能解释光的直线进行。他提出发光物体发射出以直线 运动的微粒子、微粒子流冲击视网膜就引起视觉。它 也能解释光的折射与反射，甚至经过修改也能解释 F.M.格里马尔迪发现的“衍射”现象。
04系列光学课程内容
光学导言(2) 第一章 光学导言 傅立叶变换光学引言(5) 第五章 傅立叶变换光学引言 1、 光学发展概要 1、 波前变换和相因子分析 2、 费马原理与惠更斯原理 2、 余弦光栅的衍射场 波动光学引言(3) 第二章 波动光学引言 3、 傅立叶变换光学大意 1、 光波的认识（电磁波） 4、 阿贝成像原理与空间滤波 2、 光波的数学描述 5、 泽尼克的相衬法 3、 波前函数 6、 全息术原理 光的干涉(7) 第三章 光的干涉 光的偏振和光在晶体中的传播(5) 第六章 光的偏振和光在晶体中的传播 1、概述 1、 自然光和偏振光 2、光波的叠加和干涉 2、 起偏器与检偏器、马吕斯定律 3、分波前干涉—杨氏干涉 3、 菲涅耳公式 4、其他分波前干涉装置 4、 双折射现象 5、分振幅干涉—薄膜干涉（等倾和等厚干涉） 5、 惠更斯作图 6、迈克耳孙干涉仪和马赫-曾得尔干涉仪 6、 波片和补偿器 7、时间相干性和空间相干性 7、 偏振光的干涉 光的衍射(8) 第四章 光的衍射 8、 人为双折射 1、 惠更斯-菲涅耳原理 9、 旋光性, 测糖术 2、 圆孔和圆屏菲涅耳衍射、波带片 吸收、色散、 第七章 吸收、色散、散射 3、 夫琅禾费单缝衍射 4、 夫琅禾费圆孔衍射和光学仪器的分辨本领 期中 40% 5、 位移-相移定理 期末 50% 6、 一维光栅、二维光栅 期中考试 作业 10% 7、三维光栅—x射线晶体衍射