大学物理课件【阅读材料】---布儒斯特简介--[福州大学...李培官]

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• 《大英百科全书》第八版的编辑詹姆斯‧D‧福布斯 对布儒斯特有如此的评价：“他的科学成就与杨 和菲涅耳的不同。但作为双轴晶体偏振、矿物光 学、压缩双重折射法则的发现者，他永远会在这 个年代的学术历史中占据举足轻重的地位。”
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【双折射现象动画演示】
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二.生平简介
• 大卫‧布儒斯特1781 年12 月11日出生于苏格兰的罗 克斯巴勒郡杰德堡的自治 市，其母玛格丽特〃琪是 杰德堡文法学校的校长， 其父詹姆斯‧布儒斯特是位 声誉高的老师。他是家中 六个孩子中的第三个，大 哥詹姆斯是克雷格的牧师， 弟弟乔治是法夫斯估尼的 牧师，最小的弟弟帕特里 克是派思力僧院的牧师。
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• 他在后期更成为《大英百科全书》（第七、八版） 的编者之一，其编写的文章涉及电力学、流体动 力学、磁学、显微镜、光学、立体镜和光伏发电 等方面。 • 布儒斯特在1824年创办了《爱丁堡科学学报》， 在他1824年至1832年间做编辑时发行了16册，包 括很多出自他本人笔下的文章。 • 他向不同学术性会刊共投了约三百篇论文，当时 几乎没有人比他写得更多。在《北不列颠综览》 里就总共有75篇来自布儒斯特的文章。特别重要 的是，1855年他出版了《艾萨克〃牛顿生平、著 作及发现之怀思》，该传记是布儒斯特花了20年 以上对原手稿等资料搜集综合的成果。
三.布儒斯特定律的内容
反射光的偏振化程度与入射角有关，若光从折射率为n1的介 质射向折射率为n2的介质，当入射角满足
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时，反射光中就只有垂直于入射面 的光振动，而没有平行于入射面的 光振动，这时反射光为线偏振光， 而折射光仍为部分偏振光。这就是 Brewster定律。其中i0叫做起偏角 或布儒斯特角。
今天是2014年6月17日星期二
大学物理【阅读材料】
--布儒斯特简介
福州大学至诚学院
大学物理教研室 李培官
【布儒斯特简介】
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Sir David Brewster大卫· 布儒斯特
• 大卫〃布儒斯特（David Brewster，1781年12月11日 －1868年2月10日）是一名苏 格兰数学家、物学家、天文 学家、发明家及作家。1781 年12月11日出生于苏格兰杰 德伯勒，1800年毕业于爱丁 堡大学，曾任"爱丁堡杂志"、 "苏格兰杂志"、"爱丁堡百科 全书"编辑，爱丁堡大学教授、 校长等。1815年被选为皇家 学会会员，1819年获冉福德 奖章。
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一.主要成就
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大卫〃布儒斯特KH PRSE FRS FSA（苏格兰） FSSA MICE（英语：David Brewster，1781年12月11日 －1868年2月10日）是一名 苏格兰数学家、物理学家、 天文学家、发明家及作家。 • 布儒斯特一生主要从事光学 方面的研究，对阐明光的反 射、折射与吸收等方面的特 性有重要的贡献。 • 除了科学研究工作，布儒斯 特为促进英国科学的发展也 做出了重大的贡献。
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• 布儒斯特在光学范畴的贡献最为显著。他研究 了压缩所致双折射现象，并发现了光弹性效应， 从而建立了矿物光学。威廉〃休厄尔称其为 “现代实验光学之父”和“光学中的约翰内 斯〃开普勒”。 • 1812年发现当入射角的正切等于媒质的相对折 射率时，反射光线将为线偏振光（现称为布儒 斯特定律）。他研究了光的吸收，发现人为各 向异性介质中的双折射。 • 1816年发明万花筒，并 • 改良了用于摄影的立体 • 镜。他称此为“透镜立 • 体镜”，这是首个能随 • 身携带的3D眼镜。
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• 虽然布儒斯特逐步完成神学的学业并取得传道的 认可，但是他渐渐将注意从他的专业转移至其他 的兴趣上。在1799年，他的同学亨利‧布鲁厄姆说 服他研究光线衍射，他研究的结果有时会通过伦 敦《自然科学会报》或其他科学期刊与其他学者 进行交流。同时期的艾蒂安-路易〃马吕斯和奥古 斯丁〃菲涅耳等人都在着力研究同一现象，但布 儒斯特仍然单独取得了重要发现。 • 以下五个列举的是他研究当中最重要的几个主题： 1.反射与折射光偏振的法则和其他现象的定量法则； 2.热与压力诱导出的极化结构； 3.双折射的晶体和其现象的法则，包含光学的结构 和结晶的形式； 4.有金属特性的反射法则；5.光的吸收实验。
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• 人们迅速接纳了这些研究。在1807年前期，布儒 斯特由阿伯丁马歇尔学院授予法学博士学位； 1815年获选为伦敦皇家学会的成员并得到科普利 奖章，1818年获得拉姆福德奖章。1816年法兰西 学会向他颁发1500法郎，以承认其过去两年对欧 洲最重要的两项自然科学发明。他又在1821年成 为瑞典皇家科学院的外国成员。 • 大约在1815年，因所发明的万 花筒在英国、美国、法国有大 量的需求而声名大噪，其肖像 甚至印制在雪茄烟盒上。布儒 斯特在1817年为万花筒申请了专利权。
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• 1818年发现双轴晶体，1826年制造出马蹄形电 磁铁，1835年制造出灯塔用透镜，1849年改进 了体视镜。 • 他也发明了双筒照相机、 方解石晶体 两种偏振仪、多区域镜片 以及灯塔照明灯。 • 布儒斯特一生致力普及科 学。他是英国科学联会的 创办人之一，在1849年成 为该会主席。他也是一共 18卷《爱丁堡百科全书》 【双折射现象】 的编辑之一。
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这实验规律可用电磁场理论的菲涅耳公式解释。
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布儒斯特定律演示动画
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【玻璃片堆演示动画】
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欢迎指导
谢谢
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布儒斯特的立体镜，1849年 布儒斯特同样因立体镜而闻 名（1849年），但其实查尔 斯‧惠斯通早1838年就运用 了相同的原理制造出有效但 笨重的仪器，利用镜子将两 个影像结合。 除了发明以外，布儒斯特还对科学做出了其他的 贡献。1799年开始，他定期为《爱丁堡杂志》撰 文，并在20岁时成为该杂志的编辑。1807年，布 儒斯特开始编写《爱丁堡百科全书》，第一册在 1808年出版，最后一册在1830年前出版。
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• 布儒斯特曾两次结婚。其第一任妻子是茱叶〃麦 弗逊（Juliet Macpherson，约1776年﹣1850年）， 詹姆士〃麦弗逊（JamesMacpherson，1736年 ﹣1796年）之女。他们于1810年7月31日在爱丁堡 成婚，育有四子一女。 • • • • • 布儒斯特第二次于1857年3月 26或27日在尼斯结婚，第二任 妻子是珍〃柯克〃佩奈尔 （Jane Kirk Purnell，1827 年﹣？），斯卡伯勒的托马斯〃佩奈尔（Thomas Purnell）之次女。布儒斯特于1868年逝世，在梅 尔罗斯修道院下葬，墓位于其第一妻子和长子之 墓旁边。 • 赫瑞瓦特大学的物理大楼为了纪念他而命名。 16
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• 布儒斯特12岁时被送去爱丁堡大学，并在1800年 取得艺术硕士学位，准备成为神职人员。他获准 了苏格兰教会牧师的许可证，但仅被授与在一个 场合讲道。由于与身为自学的哲学家、天文学家、 数学家朋友亲近的关 系，培养出他对于自 然科学强烈的好。 沃尔特〃司各特声称 布儒斯特的声誉如同 对于制造望远镜特别 在行的詹姆斯〃伟奇 （James Veitch）。
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• 布儒斯特在科学期刊中作为编辑，结识了许多顶 尖的科学家，而他也意识到在与这一领域的学者 进行交流，可从中获益。他建议创立“贵族、牧 师、仕绅阶级和哲学家组成的学会”，第一次的 会议在1831年于约克举行，布儒斯特、巴贝奇和 约翰〃赫歇尔为拟定章程起到了领导作用。
• 同年，布儒斯特获得爵位以及皇家圭尔夫勋章。 1838年他被指派为圣安德鲁斯大学圣萨尔瓦托与 圣伦纳德联合学院的院长。1849年他以英国科学 促进联会会长的身份，当选为法兰西学院八位外 国院士之一，以接替永斯〃贝采利乌斯。 • 十年后，他成为爱丁堡大学校长，直到逝世前几 个月才离职。 • 1855年，法国政府授予他荣誉军官勋位。