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光学发展简史讲课教案

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光学发展简史讲课教案

光学发展简史

光学发展简史-萌芽时期

中国古代光学萌芽及发展

中国古代对光的认识是和生产、生活实践紧密相连的。它起源于火的获得和光源的利用,以光学器具的发明、制造及应用为前提条件。根据籍记载,中国古代对光的认识大多集中在光的直线传播、光的反射、大气光学、成像理论等多个方面。

光的直线传播

1、对光的直线传播的认识早在春

秋战国时《墨经》已记载了小孔成像的实

验:“景,光之人,煦若射,下者之人也高;

高者之人也下,足蔽下光,故成景于上,首蔽上光,故成景于下……”。指出小孔成倒像的根本原因是光的“煦若射”,以“射”来比喻光线径直向、疾速似箭远及他处的特征动而准确。

宋代,沈括在《梦溪笔谈》中描写了他做过的一个实验,在纸窗上开一个小孔,使窗外的飞鸢和塔的影子成像于室内的纸屏上,他发现:“若鸢飞空中,其影随鸢而移,或中间为窗所束,则影与鸢遂相违,鸢东则影西,鸢西则影东,又如窗隙中楼塔之影,中间为窗所束,亦皆倒垂”。进一步用物动影移说明因光线的直进“为窗所束”而形成倒像。

2、对视觉和颜色的认识对视觉在《墨经》中已有记载:“目以火见”。已明确表示人眼依赖光照才能看见东西。稍后的《吕氏春秋·任数篇》明确地指出:“目之见也借于昭”。《礼记·仲尼燕居》中也记载:“譬如终夜有求于幽

室之中,非烛何见?”东汉《潜夫论》中更进一步明确指出:“夫目之视,非能有光也,必因乎日月火炎而后光存焉”。以上记载均明确指出人眼能看到东西的条件必须是光照,尤其值得注意的是认为:光不是从眼睛里发出来的,而是从日、月、火焰等光源产生的。这种对视觉的认识是朴素、明确、比较深刻的。颜色问题,在中国古代很少从科学角度加以探索,而着重于文化礼节和应用。早在石器时代的彩陶就已有多种颜色工艺。《诗经》里就出现了数十种不同颜色的记载。周代把颜色分为“正色”和“间色”两类,其中“正色”是指“青、赤、黄、白、黑五色”。“间色”则由不同的“正色”以不同的比例混合而成。战国时期《孙子兵法·势篇》更指出:“色不过五,五色之变不可胜观也”。可见这“正色”和“间色”的说法,与现代光学中的“三原色”理论很类似,但缺乏实验基础。清初博明对颜色提出”五色相宣之理,以相反而相成。如白之与黑,朱之与绿,黄之与蓝,乃天地间自然之对,待深则俱深,浅则俱浅。相杂而间,色生矣”(《西斋偶得三种》)。这里孕育了互补色的初步概念,虽未形成一定的颜色理论,但从半经验半思辨的角度看也实在是难能可贵的。

3、光的反射和镜的利用中国古代由于金属冶炼技术的发展,铜镜在公元前2000年夏初的齐家文化时期已经出现。后来随着技术的发展,古镜制作技术逐渐提高,应用范围逐扩大,种类也逐渐增多,出现了各种平面镜、凹面镜和凸面镜,甚至还制造出被国外称为魔镜的“透光镜”。1956~1957年河南陕县上村岭1052号虢国墓出土过春秋早期的一面阳燧(凹面镜),它直径7.5厘米,凹面呈银白色,打磨十分光洁,背面中心还有一高鼻纽以便携带,周围是虎、鸟花纹,图1是它的镜背及剖面图。镜的利用为光的反射的研究创造了良好的条件,使中国古代对

中国古代铜镜

光的反射现象和成像规律有较早的

认识。这方面的记载也较多。关于

平面镜反射成像,《墨经》中记

载:“景迎日,说在转”。说明人像

投在迎向太阳的一边,是因为日光经过镜子的反射而转变了方向。这是对光的反射现象的一种客观描写。关于平面镜组合成像,《庄子·天下篇》中记载:“鉴以鉴影,而鉴以有影,两鉴相鉴重影无穷”。生动地描写了光线在两镜之间彼此往复反射,形成许许多多像的情景。《淮南万毕术》记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”。其原理和现代的潜望镜很类似。对凸面镜成像的规律,在《墨经》中有所叙述:“鉴团,景一,说在刑之大”。经说中进一步解释说:“鉴,鉴者近,则所鉴大,景亦大,其远,所鉴小,景亦小,而必正”。它说明了凸面镜只成一种像,物体总成一种缩小而正立的像,对凸面镜成像规律作了细致描写。关于凹面镜,《墨经》记载:“鉴洼,景一小而易,一大而正,说在中之外、内”。说明当时已认识到凹面镜有一个“中”(指焦点和球心之间)。物在“中”之外,得到比物体小而倒立的像,物在“中”之内,得到的是比物体大而正立的像,这种观察是细致而周密的。《淮南子·天文训》记载:“阳燧见日则燃而为火'。这说明中国古代已认识到凹面镜对光线有聚作用。《梦溪笔谈》中也有记载:“阳燧,面洼,以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒”。此处不仅述了凹面镜成像的规律,还提出了测凹面镜的焦距的一种粗略方法,发现成正像和倒像之间有个分界点。《梦溪笔谈》又说:“阳燧面洼,向日照之,光皆聚向内,离镜一、二寸,

光聚为一点,大如麻菽,着物则火发,此则腰鼓最细处也”。作者(沈括)把聚光点形容如芝麻和豆粒那么之小,又把它称作“碍”,用“腰鼓最细处”形容地比喻光束的会聚,十分贴切。

4、对大气光学现象的探讨大气光学现象是中国古代光学最有成效的领域之一,早在周代由于占卜的需要,已建立了官方的观测机构,虽然他们的工作蒙上了一层神秘的色彩,但是对晕、虹、海市蜃楼、北极光等大气光学现象的观测与记载是长期、系统而又深入细致的,世所罕见。《周礼》中记载有“十煇”,指的是括“霾”和“虹”等在内的十种大气光学现象。到唐代对它的认识更加细致、深入。《晋书·天文志》中明确指出:“日旁有气,圆而周布,内赤外青,名日晕”。此处不仅为晕下了定义,而且把晕按其形态冠以各种形象的名称,如将太阳上的一小段晕弧叫做“冠”;太阳左右侧内向的晕弧叫做“抱”等等。另外在《魏书·天象志》中对晕也有记载。除此以外,在宋朝以后的许多地方志中也记载有大气光象,还出现了关于大气光象的专著及图谱,其中《天象灾瑞图解》一直流传至今。殷商时期,就出现了有关虹的象形文字,对虹的形状和出现的季节、方位不少书有所记载,如《礼记·月令》指出:“季春之月……虹始见”,“孟冬之月……虹藏不见”。东汉蔡邕(132~192)在《明堂月令》中写道:“虹见有青赤之色,常依阴云而昼见于日冲。无云不见,太阳亦不见,见辄与日相互,率以日西,见于东方……?这些记载虽然是很粗浅的,经验性的,但它却是关于虹的确凿记录。魏、晋以后,对虹的本质和它的成因逐渐有所探讨,南朝江淹说自己对虹“迫而察之”,断定是因为“雨日阴阳之气”而成。唐初已认识到虹的成因,”若云薄漏日,日照雨滴则虹生”,明确指出“日照”和“雨滴”是产生虹的条件。后来,张志和在《玄真子·涛之灵》中明确指出:“背日喷乎水,成虹霓

之状'。第一次用实验方法得出人工造虹,到南宋时,蔡在《毛诗名物解》中,对这一种更有发展:“今以水喷日,自侧视之则晕为虹”。不仅重复了《玄真了》

海市蜃楼

中的实验方法,而且更进一步指出

了观察者所在的位置。在国外对虹

的成因作出解释的是在13世纪,

因此我们对虹成因的正确描述比西

方早约600年。

关于海市蜃楼,中国古代也早有记载,如《史记·天官书》:“蜃气象楼台”。《汉书·天文志》:“海旁蜃气楼台”。《晋书·天文志》:“凡海旁蜃气象楼台,广野气成宫阙,北夷之气如牛羊群畜穹庐,南夷之气类舟船幡旗”。这是对海市蜃楼的如实描写,但当时并不了解其成因和机理。到宋朝苏轼对它才有较正确的认识,他在《登州海市》中说:“东方云海空复空,群山出没月明中,荡摇浮进生万象,岂有贝阙藏珠宫”。此处明确地表示海市蜃楼都是幻景,蜃气并不能成宫殿的思想。到明、清之际,陈霆、方以智等人对海市蜃楼作了进一步探讨,陈霆认为海市蜃楼的成因是:“为阳焰和地气蒸郁,偶尔变幻'。方以智认为“海市或以为蜃气,“非也”。张瑶星认为蓬莱岛上的蜃景是附近庙岛群岛所成的幻景,后来揭暄和游艺画了一幅如图2所示的“山城海市蜃气楼台图”,图上右方是左方楼台的倒影。文中记载了登州(即蓬菜)海市,并说:“昔曾见海市中城楼,外植一管,乃本府东关所植者。因语以湿气为阳蒸出水上,竖则对映,横则反映,气盛则明,气微则隐,气移则物形渐改耳,在山为山城,在海为海

市,言蜃气,非也。”这一气“气映”说是对当时海市蜃楼知识的珍贵总结。极光是一种瞬息变幻、绚丽多彩的大气光象,中国处在北半球,故观察到的只能是北极光。早在二千年前,中国就对北极光人加以观察,并有所记载,《竹书纪年》中记载:“周昭王末年,夜清,五色光贯紫微。其年,王南巡不返”。此文虽如实地记录了北极光出现的时间、方位和颜色,但把王南巡不返(卒于江上)联系起来,说明当时对北极光还没有正确的认识。对北极光的形状、颜色不少书都有详细的描述,并绘有彩色极光图,这些都是研究北极光的极好史料。5、关于成影现象的认识日常生活中,在光线照射下,影随时随处可以见到,它引起人们的注意,并探究其形成的规律。立竿见影是中国古代最早被注意的问题,后来用此方法测影定向,并应用于确定墓穴和建筑物的方位上。这套方法在周代已发展很精密,据《考工记》记载,当时有“土方氏”使用圭表,“典瑞氏”管理土圭,“匠人”则使用土圭辨定方位进行建筑,并指出在测表影之先,要使地面保持水平,使表竿保持垂直,这说明当时已认识到投影的长度和光源位置有关,而且也和物体的斜度有关。《墨经》中对成影的讨论更加深入,通过实验明确指出:表秆在地面上投影的粗细长短,是随木离光源的远近、木的倾斜度以及光源的大小变化而变化的规律。

中国古代对光的认识除以上所述外,还有其他一些方面,如折射现象;天然晶体的色散;明清时期,光学从西方传入后,还有了光学仪器的制作等等,但这些认识是零散的,定性的,绝大多数都只停留在对光学现象的描写和记载上。值得提出的是宋末元初的赵友钦(13世纪中叶至14世纪初叶),在《革象新书》的“小罅光景”中,描写了一个大型光学实验,在地面下挖了两个圆阱,圆阱上可加放中心开有大小、形状不同孔的圆板盖。通过它可进行只有一个条件

不同的对比实验,对小孔(大小和形状)、光源(形状和强度)、像(形状和亮度)、物距、像距之间的关系进行研究。将两块圆板上各插1000多支蜡烛,放在阱底或桌面上作为该实验的光源。通过实验确认了光直线进行的性质,定性地显示了像的明亮程度与光源强度之间的关系,并涉及光的照度和成像理论。他所采用的大型实验方法很有特色,是中国历史上记载的规模最大的实验。还有值得提出的元代郭守敬(1231~1316)曾巧妙地利用针孔取像器〔“景(影)符”〕解决了历来圭表读数不准的问题。一般圭表因太阳上下边沿投影在影端生成半影,因此读数比较模糊。正如《元史卷48》所说:“表短,……所谓分、秒、太、少、半之数,末易分别……表长,……影虚而谈,难得实影”。郭守敬在建河南登封观星台时除用水平沟使圭面保持水平外,在表上加一横梁,在圭上加一可移动的“景符”)即在约宽2寸和斜铜时上扎一针孔,以“楮(即斜)竿”调其倾度以迎晶光。这样,太阳针孔像“仅如米许,隐然见横梁于其中”,细如发丝,误差可达0.1毫米。郭守敬的观测结果之精确令拉普拉斯为惊之叹。郭守敬的改进是在实际测量、反复试验中创造,并且带有定量意义,可惜这种创造只是凤毛麟角,很少有人继承下来。

西方光学萌芽及发展

从墨翟开始后的两千多年的漫长岁月构成了光学发展的萌芽时期,在此期间光学发展比较缓慢。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。除

托勒密像

了对光的直线传播、反射和折射等现象的观察和实

验外,在生产和社会需要的推动下,在光的反射和

光学仪器在医疗器械中的应用要点

光学仪器在医疗器械中的应用 摘要 人们通过对光现象的认识和研究,加深了对光本质认识的同时,也极大地推动了现代光学的迅速发展和光学仪器的广泛应用,特别是在医疗器械上的应用,为很多疾病解决了难题。这次实习为我以后的工作和学习奠定初步的知识,使我能够亲身感受到由一个学生转变到一个职业人的过程。此外,更能体验生活的艰辛,激励自己好学的心,培养刻苦耐劳的精神,为以后走入社会奠定基础。 关键词:光学发展光学仪器光学应用医疗器械 Abstract People passes pair of optical phenomena understanding and research, deepen the understanding of the essence of light at the same time, but also greatly promote the rapid development of modern optics and optical instruments are widely used, especially in the application of medical devices, for many diseases to solve the problem. This practice for my future study and work to lay the preliminary knowledge, so that I can feel from a student to an occupation people process. In addition, it can experience the hardships of life, encouraging his good heart, industriousness and stamina training spirit, after entering the society lays a foundation. Key words:Optical development Optical instruments Optical application Medical apparatus and instruments 第一章绪论 1.1 前言 随着我国仪器仪表行业的迅猛发展,光学仪器也出现了的新的发展。目前我国光学仪器在物理学新效应和高新技术的推动下,有了新的探索和发展。在医疗设备方面应用越来越广泛。 目前,计量测试仪器、物理学测试仪器、地学和地质学仪器、化学分析仪器、医学仪器、无损材料检验仪器的研发都十分重视高温超导量子干涉器(SGUID)技术的应用。同时光纤、光学玻璃等检测,也逐渐应用到椭偏技术。 未来我国光学仪器将逐渐向自动化、光电化发展。目前三座标测量机、自准直仪和投影仪等光学计量仪器已经在微机化、光电化发展中取得了良好的成效。未来更多的新光电器件、新功能材料的开发,将进一步促进光学仪器的光电化发展。同时CCD器件、半导体激光器、光纤传感器等技术的发展也在推动着光学仪器的变革,使光学仪器更加微机化、光电化、自动化以及高精确化。

光学发展简史

课程名称:光学主讲教师:王丹专业班级: 14光电 学号 201430320311 姓名谢宇成绩: 光学发展简史 摘要:光学是一门古老的科学,从远古时期就已经开始有人研究光的学问;光学也是一门实用的科学,我们日常生活中的许多设备,技术都离不开光学的应用。回顾光学的发展史,更有利于学习和把握光学这门有趣的科学。 关键词:光学科学学习发展史 光学的发展,大体上可以分为五个时期——萌芽时期,几何光学时期,波动光学时期,量子光学时期和现代光学时期。 在萌芽时期,主要进行简单光学元件的制造和基础光学原理的研究。在此时期,先秦典籍已经记载了影的定义和生成,光的直线传播性和针孔成像等光学原理[1];这之后,西方的欧几里得研究了光的反射,叙述了光的反射角等于入射角。在11世纪,阿拉伯学者伊本·海赛木首次提出视觉是由物体发生的光辐射线引起的[2]。14世纪,波特研究了成像暗箱,即小孔成像原理。从15世纪末到16世纪初,凹面镜、凸面镜、眼镜、透镜以及暗箱和幻灯等光学元件相继出现,对光学的研究即将到达一个峰点——几何光学。 紧接着的几何光学时期,是光学真正成为一门科学的时期。从公元1590年到十七世纪初,詹森和李普希同时独立发明了显微镜。在1608年,荷兰的李普塞发明了第一架望远镜。光学仪器的相继问世,给光学的研究插上了助推器。17世纪初,开普勒创设大气折射理论,提出天体望远镜原理。从15世纪中叶到17世纪,斯涅耳和笛卡尔、费马等经过一系列研究总结出的光的反射定律和折射定律,基本奠定了几何光学的基础。此后,在十七世纪中后叶,牛顿发现太阳光折射光谱和“牛顿环”,创立了光的“微粒说”[3]。但从17世纪开始,光的直线传播原理已经不能解释一些实验现象:意大利人格里马首先观察到了光的衍射现象,接着,胡克和波意耳独立地研究了薄膜所产生的彩色条纹干涉。自此,光学

光学显微镜的发展历史

光学显微镜的发展历史、现状与趋势 杨拓拓 (苏州大学现代光学技术研究所,江苏苏州215000) 1基本原理 显微镜成像原理及视角放大率 显微镜由物镜和目镜组成。物体AB 在物镜前焦面稍前处,经物镜成放大、倒立的实像A'B',它位于目镜前焦面或稍后处,经目镜成放大的虚像,该像位于无穷远或明视距离处。 图1-1显微镜系统光路图 牛顿放大率公式: f f x x ''= 'x 是像点到像方焦点的距离,x 是物点到物方焦点的距离。 根据牛顿放大率公式可得物镜的垂轴放大率为 '1'1'11--f f x ?== β 目镜的视觉放大率为: '22250 f =Γ 组合系统的放大率为 '1f

'2'121250f f ? -=Γ=Γβ 显微镜系统的像方焦距 ?-=/'2'1'f f f '250 f = Γ 显微镜系统成倒像轴向放大率 '2'1'2'1/f f x x =β 若物点A 沿光轴移动很小的距离,则通过显微镜系统的像点'2A 将移动很大的距离,且移动 方向相同。 显微系统的角放大率 '2'1'2'1/x x f f =γ 即入射于物镜为大孔径光束,而由目镜射出为小孔径光束。 显微镜的孔径光阑 单组低倍显微物镜,镜框是孔径光阑。 复杂物镜一般以最后一组透镜的镜框作为孔径光阑。 对于测量显微镜,孔阑在物镜的象方焦面上,构成物方远心光路。 显微镜的视场光阑和视场 在显微物镜的象平面上设置了视场光阑来限制视场。由于显微物镜的视场很小,而且要求象面上有均匀的照度,故不设渐晕光阑。 显微镜是小视场大孔径成像,为获得大孔径并保证轴上点成像质量,显微镜线视场不超过物镜的1/20,线视场要求: 1'120202β?=≤f y

新版泸教版二年级下册数学《计算工具的发展史》教案(2018新教材)

计算工具的发展史 现在人们常用计算器来计算,既快捷,又精准,给人们的生活、工作带来了方便。但是计算机的发展经历了漫长的过程,凝聚着劳动人民的智慧。 我国春秋时期出现的算筹是世界上最古老的计算工具。计算的时候摆成纵式和横式两种数字,按照纵式相间的原则表示任何自然数,从而进行加、减、乘、除、开放以及其它的代数计算。负数出现后,算筹分为红和两种,红筹表示正数,黑筹表示负数。这种运算工具和运算方法是当时世界上独一无二的。后来我国劳动人民创造了算盘作为运算工具。早在公元15世纪,算盘已经在我国广泛使用,后来流传到日本、朝鲜等国。它的特点是结构简单,使用方便,特别实用,它计算数目较大的和数目较多的加减法,更为简便。算盘已经基本具备了现代计算器的主要结构特征。例如,拨动算珠,也就是向算盘输入数据,这时算盘起着“储存器”的作用;运算时,珠算口诀起着“运算指令”的作用,而算盘则起着“运算器”的作用。当然,算珠毕竟要靠人的手来拨动,而且也根本谈不上“自动运算”。 除中国外,其它中古的国家亦有各式各样的计算工具发明,例如罗马人的「算盘」,古希腊人的「算板」,印度人的「沙盘」,及英国人的「刻齿本片」等。这些计算工具的原理基本上是相同的,同样是透过某种具体的物体来代表数,并利用对物件的机械操作来进行运算。 比例规:伽利略发明了「比例规」,它的外形像圆规,两脚上各有刻度,可任意开合,是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。纳皮尔筹:15世纪后,「格子算法」通行于中亚细亚及欧洲,纳皮

尔筹便是根据了「格子算法」的原理,但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在「筹」﹝长条竹片或木片﹞上,这便可根据需要拼凑起来计算。 计算尺:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,E?冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1632年,奥特雷德发明了有滑尺的计算尺,并制成了圆形计算尺。1652年,R?比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。1850年,V?曼南在计算尺上装上游标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员所广泛采用。 机械计算机:机械式计算机是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。席卡德﹝1623﹞是最早构思出机械式计算机,他在给天文学家J?开普勒的信﹝1623,1624﹞上描述了他发明的四则计算机,但并没有成功制成。而能成功创制第一部能计算加减法的计算机是 B?帕斯卡﹝1642﹞,在1671年,G?W?莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算机,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过L?H?托马斯,W?奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算机,并风行全世界。于17世纪末,这种计算机传入了中国,并由中国人制造了12位数的手摇计算机,独创出一种算筹式手摇计算机。 电子计算机:一种能依照一定的「程序」自动控制的计算机。19世纪初,法国的J?M?雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机,1822年,英国的C?巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机,并于1834年,设计了一部完全程序控制的分析机,可惜碍于当时的机械技术所限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。

世界高层建筑发展历史及发展趋势

世界高层建筑发展历史及发展趋势 摘 要:高层建筑是人类智慧与力量的结晶,它是城市的灵魂,是现代都市形象 的代表。这日渐增长的高楼大厦不断的拓展着人类居住的空间,却侵蚀着人们生活的空间,它给人们生活带来深刻的变革。这百年中,高层建筑创造了一个又一个记录。研究世界高层建筑的发展历史与发展现状、查阅与高层建筑有关的数据和资料,来探讨高层建筑的发展趋势与前景。 关键词:高层建筑,发展历史,发展趋势 The History and Tendency of the World High -rise Buildings ABSTRACT The High-rise building is the crystallization of human wisdom and strength, it is the soul of the city and the representative of the modern city image. This growing high-rise buildings continue to expand the space of human living, but eroding people's living space, it has brought profound changes to people's lives. In recent centuries, the high-rise building has created record,one after another .The history and the present situation of the world high-rise buildings, the data and the data of the high-rise building are studied, and the development trend and Prospect of the high building are discussed. Key words :High-rise building,the development history,tendency 目录

光学显微镜的发展历程

光学显微镜的发展历程 光学显微镜(简称显微镜),顾名思义是一种通过光学放大成像,显示物体微观结构的一种光学仪器,它由一个或多个透镜通过组合构成。显微镜成像是一种光的艺术,在配合各种不同的光源时,可形成各自不同类型的影像,演变形成了各种类型的显微镜。 1.单目生物显微镜(光学显微镜发展的初期阶段1.0) 显微镜发展初期,光学技术不发达,当时制成的显微镜为单光路直筒设计,只能使用一只目镜进行观察,因此常被称作单目显微镜。单目显微镜受当时的电子、机械、信息等技术的局限,通常具有以下几种特点:①采用反光镜反射自然光提供照明;②粗、细准焦螺旋采用分离式手轮;③载物台为单层结构,且不可移动。 早期影像技术还未起步,使得显微镜下的微观世界只能即时观察,若想把看到的微观世界呈现出来,与他人进行沟通交流,就需通过笔、纸把观察到的影像,以临摹的方式画出来,因此生物绘画就成了当时生物学工作者的一项必备技能。生物绘画要求观察者左眼进行观察,右眼辅助绘画,难度较高,绘画结果精度较低,且容易受到人为主观因素的影响而失真。 综上所述,在当时使用显微镜观察被认为是一项十分复杂的科学实验操作过程,操作人员需进行训练才能熟练使用显微镜,并获得较理想的结果。尽管如此,显微镜的出现,大幅拓宽了人类的观察范围,也使得微生物学、医学等学科取得了前所未有的进步。 2.双目生物显微镜(显微镜发展的第二阶段2.0)

由于使用单目生物显微镜时需将一只眼对准目镜,长时间观察极易疲劳。电灯的出现使得显微镜的照明得到大幅度改善,特别是光源的亮度充足且亮度还可不断提高,从而促使人们能够利用分光棱镜将物镜传上来的光信号一分为二,便于使用者通过两只眼睛进行观察,这样便大幅减轻眼睛负担,提高使用的舒适度,因此这种显微镜也被称作双目生物显微镜(图1-2)。双目生物显微镜除了具备双目观察筒外,得益于当时光学、电子技术、机械技术的发展,使得显微镜整体上有了较大的改进。 显微镜发展至这一阶段,是光学技术的快速发展时期,尤其是可控的电灯取代自然光使得显微镜的使用不再受自然环境以及地理位置的影响。另外由于电灯的多样化,以及各种滤光镜的运用,光学技术的进步,促使荧光显微镜、金相显微镜、偏光显微镜,倒置显微镜等多种类型显微镜得以面世。 3.三目生物显微镜(显微镜发展的第三阶段3.0) 光学成像效果取得重大进展之后,人们将显微镜改善的重点放在了显微图像的获取技术上。人们在双目光路信号进行再次分光,形成三目观察筒,然后将摄像采集器安装于三目观察筒上以获得显微图像。此后显微影像逐渐成为人们记录原始信息的重要手段。相比之前提及的显微绘画,这种获取显微画面的方式更精准、更高效,更先进。 4.数码液晶显微镜(显微镜发展的第四阶段4.0) 数码显微镜凭其能够实时显示及图像处理等优点,获得了广泛的应用,显微观察不再拘泥于传统双目观察筒。上一代显微镜要获得显

光学发展史

光学发展史 光科1001班曲东雪 10272017 摘要:光学的主要光学(optics)是研究光(电磁波)的行为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科。光学的起源在西方很早就有光学知识的记载,但是光学真正形成一门科学,应该从建立反射定律和折射定律的时代算起。其发展主要经历了萌芽时期,几何光学时期,波动光学时期和量子光学时期四个阶段。人们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学来研究。 关键词:光学的定义;光学的历史发展;光学研究内容 Optical Development History Abstract: optical main optical ( Optics ) is the study of light ( electromagnetic waves) behavior and properties, as well as the interaction of light with matter of physics. Optics origin in the West have long optical knowledge records, but the optical true to form a science, should from build reflection law and refraction law era. Its development mainly experienced budding period, geometrical optics, wave optics and quantum optics in four stages: the period of. People usually put on optical geometric optics, physical optics and quantum optics research. Key words: optical definition; optical historical development; optical research content 光学定义 光学(optics),是研究光(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。光学既是物理学中最古老的一个基础学科,有事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、的衡东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。 光学的起源在西方很早就有光学知识的记载,欧几里得(Euclid,公元

计算工具发展简史

计算工具发展简史 张郭男北大哲学系2010级---1192772452@https://www.doczj.com/doc/7315475209.html, 从最早有实物见证的计算工具-----算筹,到现在以快速,高效,智能,大容量存储,多媒体再现,网络共享和自动化处理为特点的功能强大的现代计算机的出现,计算工具已由人类手的延伸发展到脑的延伸,人类的信息处理技术发生了质的飞跃,走过了一条不平凡的路。一个个激动人心的里程碑耸立在路旁,标记着当时人们的成就。 最早有实物见证的计算工具是诞生于中国的算筹,根据史书的记载和考古材料的发现,古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的竹制小棍子,可以看做是它的硬件,而它的摆法便是其软件了。由于它在运算时使用十进位制,又使其成为当时世界上最先进的软件运算系统,这个传统在相当程度上使中国古代的数学水平长期领先于其他民族。后来算盘也被发明,成为西方计算工具传入前中国人计数的主要工具,两千余年的实践中算盘的计算口诀也发展到极成熟的地步,乃至一个熟练的使用算盘的会计有时可以在速度上击败使用计算器的工人,也就是说通过操纵者的熟练可以使运算速度达到惊人的水平。这样的优

势使中国的计算工具长期没有向西方的自动计算的,现代的方向发展,而是近于停滞不前。 而到了1642年,西方在计算工具方面取得了进展,第一台机械计算器-------加法器由19岁的帕斯卡制作成功。加分器是对中国算盘式的主要凭借操纵者素质提高来提高运算速度的计算机模式的一个突破,它第一次确立了计算机器的概念。后来,德国数学家莱布尼兹对加法器加以改良,发明了可以做乘除运算的计算器。人类的计算工具开始趋向于自动化,现代计算机的出现于是具有了可能。但加法器和乘法器的出现只是提供了一种不同于中国算盘的思路,创造出真正意义上的现代计算机还需时日。 下一个在人类计算工具发展历史上留下痕迹的,是巴贝奇设计的差分机。1822年差分机的模型出现,"这台机器不论在可能完成的计算范围、简便程度以及可靠性与精确度方面,或者是计算时完全不用人参与这方面,都超过了以前的机器。"这句话道出了差分机的先进性。它第一次引进了程序控制的思想,“它能够按照设计者的旨意,自动处理不同函数的计算过程”,这是个了不起的进步。1834年,野心勃勃的巴贝奇在1822年的基础上进行了大的改进,并取名为分析机。由于当时的技术水平限制,分析机仅仅停

我国建设工程项目管理的发展历程和趋势分析

[摘要]通过“鲁布革”工程,建筑业进行了企业生产关系的大变革,但并没有把科学优化施工技术方案作为“鲁布革”经验的重点。提出进一步提升施工生产方式,就要发展以“减少工程量、降低消耗量、确保高质量”为核心内容的工程总承包。“LG”工程经验是继“鲁布革”工程之后的第二次冲击,冲击的目标是建立适应工程总承包需要的行业管理体制和企业运行机制。 [关键词]项目管理“鲁布革”工程“LG”工程工程总承包 Abstract:According to Lubuge Hydro-electrical Project,the construction industry carried out large reform ofenterprises production relations,but it didn't take optimizing construction technical scheme as the emphasis of LubugeHydro-electrical https://www.doczj.com/doc/7315475209.html,/PMP/Project's experience.The paper put forward to develop project general contract for the core ofreducing quantity,decreasing consumption and ensuring quality.LG Project expe rience is the second shock afterLubuge Project.Its target is to build up new industry management system and enterprise operation mechanism appli-cant to project general contract. Key words:project management;Lubuge Hydro-electrical Project;LG Project;project general contract 改革开放以来,随着建筑业和基本建设管理体制改革的不断深化,我国工程建设领域通过学习、推广“鲁布革”工程管理经验,逐步探索和建立起了一套适合中国国情的基本建设管理制度,建设工程项目管理(以下简称为项目管理)取得了显著成效。 1我国项目管理的发展历程 1.1建筑业企业推行项目管理的历史回顾 我国项目管理的发展,大致经历了五个阶段。从1984年我国工程建设实行招投标制,以及“鲁布革”工程实施开始,为引进学习阶段;从1987年五部委联合发文推广“鲁布革”经验,到1993年呼和浩特项目管理工作会议,论文网为研究试点阶段;从1994年九江项目管理工作会议,到1997年西安项目管理工作会议,为全面总结推广阶段;从1997年西安项目管理工作会议到2000年,为完善和深化规范项目管理阶段;从2001年中国加入WTO至今,为创新发展阶段。 1.2建筑业企业推行项目管理的基本经验(1)创造了一种新型的施工管理模式,初步形成了一套具有中国特色并与国际惯例接轨、适应市场经济、操作性强、比较系统的项目管理理论和方法。 (2)明确了建筑业的结构调整思路,通过若干年的努力,逐步建立以工程总承包企业为龙头、专业施工队伍为骨干、劳务作业队伍为依托的具有中国特色的企业组织结构。 (3)进行了企业内部两层分离实践,创造了从企业发展战略的高度规划多种经营、实行多元化战略的经验。 (4)为企业培养和造就了一大批懂法律、会经营、善管理的项目管理人才队伍,加速了项目经理职业化建设。 (5)促进了中国项目管理的发展,为建筑业企业在中国加入WTO后加快与国际惯例接

四大光学仪器在生活中各领域的应用

四大光学仪器在生活中各领域的应用 摘要:现代光学已经发展成为一门相互交叉相互渗透,涉及到各个领域的综合性学科。成为现代科学技术最活跃前沿领域之一[1]。光学的应用是与光学实验仪器的不断改进和光学理论的逐渐完善同步产生的。本文对紫外—可见分光光度计、红外光谱和Raman光谱仪、原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪在生活中各领域的应用一一进行了介绍。 关键词: 一、紫外—可见分光光度计的应用 紫外可见分光光度法从问世以来,在应用方面有了很大的发展,尤其是在相关学科发展的基础上,促使分光光度计仪器的不断创新,功能更加齐全,使得光度法的应用更拓宽了范围[2]。目前,分光光度法已为工农业各个部门和科学研究的各个领域所广泛采用,成为人们从事生产和科研的有力测试手段。 1.结构 一般地,紫外可见分光光度计主要由光源系统、单色器系统、样品室、检测系统组成。光源发出的复合光通过单色器被分解成单色光,当单色光通过样品室时,一部分被样品吸收,其余未被吸收的光到达检测器,被转变为电信号,经电子电路的放大和数据处理后通过显示系统给出测量结果[3]。 2.原理 由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同。因此,每种物质都有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量,这就是分光光度定性和定量分析的基础[3]。 3.特点 分光光度法对于分析人员来说,可以说是最常用和有效的工具之一。因为分光光度法具有灵敏度高、选择性好、准确度高、适用浓度范围广的特点[4]。 4.应用 4.1纯度检验 紫外吸收光谱能测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。如果化合物的紫外可见光区没有明显的吸收峰,而它的杂质在紫外区内有较强的吸收峰,就可以检测出化合物中的杂质[4]。 4.2与标准物及标准图谱对照 将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中,在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质,则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样,也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确,精密度高,且测定条件要相同[2]。 4.3氢键强度的测定 不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同。这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度,以确定选择哪一种溶剂。 4.4反应动力学研究 借助于分光光度法可以得出一些化学反应速度常数,并从两个或两个以上温度条件下得到的速度数据,得出反应活化能。 4.5络合物组成及稳定常数的测定 金属离子常与有机物形成络合物,多数络合物在紫外可见区是有吸收的,我们可以利用分光光度法来研究其组成。 除此之外,紫外—可见分光光度计还常常应用于比较最大吸收波长吸收系数的一致性、检定物质等方面的研究[3]。 二、红外光谱和Raman光谱仪 红外光谱广泛应用于分子结构的基础研究和化学组成的分析领域,对有机化合物的定性分析具有鲜明的特征性。由于其专属性强各种基因吸收带信息多,固可用于固体、液体和气体定性和定量分析[4]。又由于用红外光谱作样品分析时基本不需要处理,且不破坏和消耗样品,自身又无环境污染,因而被广泛运用。 1.结构

现代光学的发展历程

现代光学的发展 众所周知,因为有了光,人们才能看见这个色彩斑斓的世界,才能在这世界上生存。因此在我们的生活中有许许多多的光现象及其应用的产生。无论是建造艺术,还是雕塑、绘画及舞蹈艺术等众多领域都离不开光的存在,也因为有了光的存在,使其更加的炫目夺人。 那么,光在于现代是如何发挥它对人类的作用的呢?而光又是如何发展成 为现代光学呢? 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。 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。在十七世纪前后, 光学已初步形成了一门独立的学科。以牛顿为代表的微 粒说和与之相应的几何光学;以及以惠更斯为代表的波动说和与之相应的波动 光学构成了光学理论的两大支柱。到十九世纪末, 麦克斯韦天才地总结和扩充 了当时已知的电磁学知识, 提出了麦克斯韦方程组, 把波动光学推到了一个更 高的阶段。然而, 人们对光的更进一步的认识是与量子力学和相对论的建立分 不开的。一方面, 十九世纪及其以前的光学为这两个划时代的物理理论的建立 提供了依据。另一方面, 这两个理论的建立, 更加深了人类对光学有关现象的 深入了解。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。

常用的光学仪器

本节前言 第五节常用的光学仪器 大约400多年前,荷兰的米德堡城里住着一个磨眼镜片名叫詹森的玻璃技师。他的两个男孩又天真又淘气。一次詹森因事外出,弟兄俩爬上他的工作台玩玻璃片。他们用铜管两端放上玻璃片,对准一本书看去。新奇的事出现了,一个逗号竟象一个胖蝌蚪似地爬在那里。詹森后来做了更高明的管子:管子细长,两端各固定一块凸透镜,管子的长度还可以调整。这便是1590年制成的第一具显微镜。詹森的生意就越来越兴隆。名声很快传了出去。 这消息传到伽利略耳里时,竟成了荷兰有人发明了可以看见远处物体的仪器。在这一误传之下,伽利略制成了第一具望远镜。 1827年,法国写生画家达格尔开始钻研摄影术。他拿所有的钱去向光学家购买贵重的透镜,向药房买药品,不分昼夜地一个人关在暗室里。达格尔把一片铜板镀了银,把它放在水银蒸汽中,然后把这张片子装到摄影机上,对准物体进行拍照,拍照后再作一番处理,片子上有光照的地方就会变成黑色。因为达格尔制成的镀银铜板感光性能很差,所以拍一次照片十分费事。一个人要照像,得先在脸上涂一层白粉,然后在摄影机前一动不动地坐上半小时。 我们现在所运用的显微镜、望远镜、照相机在构造上、功能上与早期相比都有了很大改进。这节中我们对它们的结构,工作原理作具体介绍,并结合动画来生动演示各自的成像过程。 §1.5常用的光学仪器 观察很小或很远的物体时,我们凭肉眼往往看不清楚,这时就要凭借相应的仪器——显微镜和望远镜来增大观察物体时的视角,从而能最大限度地看清物体。为了把观察到的景物记录下来,还需要使用照相机。 显微镜 显微镜是用来观察细菌、动植物组织、金属结构等细微物体的光学仪器。显微镜的主要部分是装在镜筒两端的两组透镜。每组透镜都相当于一个凸透镜,对着物体的一组叫做物镜,对着眼睛的一组叫做目镜。物镜的焦距很短,目镜的焦距较长。 图中展示的是利用显微镜观察到的微生物(单细胞海藻)的情况。我们将样品放置在载玻片上,盖上覆片。载玻片放置在显微镜平台上,光线经下面的平面镜反射照亮载玻片。离载玻片较近的物镜形成微小物体放大的实像。目镜进一步放大像,像就比物体本身大几百倍。多数显微镜有2-3个物镜,可发根据需要的放大倍数来选择。

典型光学仪器的基本原理

1、光学仪器在国民生产和生活中各个领域广泛应用,绝大多数光学仪器可归纳为望远镜系统、显微镜系统和照明系统三类。 2、人眼构造:人眼本身就相当于一个摄影系统,外表大体呈球形,直径约为25mm,由角膜、瞳孔、房水、睫状体、晶状体和玻璃体等组成的屈光系统相当于成像系统的镜头,起聚焦成像作用。眼睛内的视网膜和大脑的使神经中枢等相当于成像系统的感光底片和控制系统,能够接收外界信号并成像。 3、视度调节:眼睛通过睫状肌的伸缩本能地改变水晶体光焦度的大小以实现对任意距离的物体自动调焦的过程称作眼睛的视度调节。 4、视觉调节:人眼除了随着物体距离的改变而调节晶状体曲率外,还可以在不同的明暗条件下工作,人眼能感受非常大范围的光亮度变化,即眼睛对不同的亮度条件下具有适应的调节能力,这种能力称为眼睛的视觉调节。 5、放大镜定义:放大镜(英文名称:magnifier):用来观察物体细节的简单目视光学器件,是焦距比眼的明视距离小得多的会聚透镜。物体在人眼视网膜上所成像的大小正比于物对眼所张的角(视角)。 6、视角愈大,像也愈大,愈能分辨物的细节。移近物体可增大视角,但受到眼睛调焦能力的限制。使用放大镜,令其紧靠眼睛,并把物放在它的焦点以内,成一正立虚像。放大镜的作用是放大视角。 7、显微镜:显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器,是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜:光学显微

镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍,分辨的最小极限达0.1微米,国内显微镜机械筒长度一般是160mm。 8、光学显微镜由目镜,物镜,粗准焦螺旋,细准焦螺旋,压片夹,通光孔,遮光器,转换器,反光镜,载物台,镜臂,镜筒,镜座,聚光器,光阑组成。 9、显微镜以显微原理进行分类可分为光学显微镜与电子显微镜。 10、光学显微镜:通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成。无

我国光学加工技术的发展历史

我国光学加工技术的发展历史 发布日期:2008-03-05 我也要投稿!作者:网络阅读:[ 字体选择:大中 小 ] 我国光学仪器的加工技术,虽然有较长历史但形成批量生产并具有完整的工艺是在新中国成立后。光学冷加工工艺在解放前虽然已有所采用,但缺乏完整性。解放后经过光学行业各方面人士及职工的努力,方逐步形成了较完善的加工方法。 五十年代初期,光学行业的设备陈旧,工艺落后。进入第一个五年计划后,加工工艺主要是采用“苏联”的工艺,设备也是由苏联引的和按“苏联”图纸制造的专用设备,二十世纪六十年代初期,国内个别厂家由德国引进了先进设备(如铣磨机和光学对中心磨边机),受到这些设备的启示,国内在六十年代中期开始工艺科研和研制新设备。首先进行的是研究粗磨机机械化和设计粗磨机,由于设备和工艺的改进,加工效率有很大的提高,但是后来受政治形势的影响,光学工艺的革新受到冲击,刚见成效的工艺革新,就此停止。 二十世纪七十年代中期,对光学冷加工技术改造和技术革新提出了“四化”目标,即毛坯型料化、粗磨机械化、精磨高速化、定心磨边自动化。经过努力,这些目标全部在二十世纪八十年代初基本实现了。 光学工业实现了光学冷加工“四化”,为军转民生产光学仪器奠定了有力基础。二十世纪八十年代针对当时民用光学仪器生产,又提出了光学零件制造的新四化,即抛光高速化,清洗超声化,辅助工序机械化和辅料商品化。“新四化”,虽然受到了管理体制改变的影响,在研制设备和进行工艺科研的时间和深度不够理想,但全部实现了。二十世纪八十年代重点是对光学加工机理和工艺因素的研究和探讨,通过科研人员和课题组的努力,均取得了理想的科研成果。在光学零件的定摆磨削和光学零件加工中不同牌号玻璃与不同结合剂的丸片之间的合理匹配都在光学加工方面有了突破,引起光学界的重视。这些科研的成果对光学加工工业起了重要作用,为了我们进一步提高光学加工的科研水平,奠定了雄厚的基础,为新的创新开辟了道路。 二十世纪八十年代是我们光学技术和工艺科研硕果累累的时期。不但在光学加工的基础理论方面,而在加工设备,加工工艺,加工模具,以及辅料等方面都取得了可喜成果。如光学加工机理,光学零件加工工艺因素,光敏胶,PH值稳定剂,光学导电膜,易腐蚀玻璃保护膜;PJM-320平面精磨机,QJM220球面精磨机,QJP-100与QJP-40光学中球面与小球面精磨抛光机;光学零件复制法;光学零件超声清洗代替清擦,光学零件真空吹塑包装以及自聚焦透镜制造等等,真是不胜枚举。这些科研成果,不但通过了部级鉴定,而且均获得子部级奖励或国家发明将。进入九十年代后,在中国光学行业有了更大的进展,这是由于光学产品出口,光学工艺也随着有了更大的改变和进展。我们采用了几十年的成盘加工工艺受到了冲击,而单件光学加工在光学批量生产中占据了统治地位。 本世纪初,我国光学制造业已取得了辉煌的成果,进入了发展的高峰,已形成了很强的生产能力。据有数字统计的资料,我国光学制造能力已超过了五亿件/年,当然这不包括,一些小型民办企业的生产能力。在亚洲也好,在世界上也好,中国光学冷加工的能力应当是名列前茅的,但我们的技术水平却是比较落后。主要是表现在不能大批量生产高精度元器件,大部分企业不能长期稳定生产,不能制造高精度的特种光学零件。造成此种现象的原因:a.执行工艺规程不够b.没有专门工艺研究和工艺设备的研究开发单位c.没有行业法规d.没有软件贸易企业,没有“光学工程”的承包单位。 光学加工设备和光学工艺的发展是分不开的。孔夫子说过“工欲善其事,必先利其器”。

光学发展简史

光学发展简史-萌芽时期 中国古代光学萌芽及发展 中国古代对光的认识是和生产、生活实践紧密相连的。它起源于火的获得和光源的利用,以光学器具的发明、制造及应用为前提条件。根据籍记载,中国古代对光的认识大多集中在光的直线传播、光的反射、大气光学、成像理论等多个方面。 光的直线传播 1、对光的直线传播的认识早在春秋战国时 《墨经》已记载了小孔成像的实验:“景,光之人, 煦若射,下者之人也高;高者之人也下,足蔽下光, 故成景于上,首蔽上光,故成景于下……”。指出小 孔成倒像的根本原因是光的“煦若射”,以“射”来 比喻光线径直向、疾速似箭远及他处的特征动而准 确。 宋代,沈括在《梦溪笔谈》中描写了他做过的一个实验,在纸窗上开一个小孔,使窗外的飞鸢和塔的影子成像于室内的纸屏上,他发现:“若鸢飞空中,其影随鸢而移,或中间为窗所束,则影与鸢遂相违,鸢东则影西,鸢西则影东,又如窗隙中楼塔之影,中间为窗所束,亦皆倒垂”。进一步用物动影移说明因光线的直进“为窗所束”而形成倒像。 2、对视觉和颜色的认识对视觉在《墨经》中已有记载:“目以火见”。已明确表示人眼依赖光照才能看见东西。稍后的《吕氏春秋·任数篇》明确地指出:“目之见也借于昭”。《礼记·仲尼燕居》中也记载:“譬如终夜有求于幽室之中,非烛何见?”东汉《潜夫论》中更进一步明确指出:“夫目之视,非能有光也,必因乎日月火炎而后光存焉”。以上记载均明确指出人眼能看到东西的条件必须是光照,尤其值得注意的是认为:光不是从眼睛里发出来的,而是从日、月、火焰等光源产生的。这种对视觉的认识是朴素、明确、比较深刻的。 颜色问题,在中国古代很少从科学角度加以探索,而着重于文化礼节和应用。早在石器时代的彩陶就已有多种颜色工艺。《诗经》里就出现了数十种不同颜色的记载。周代把颜色分为“正色”和“间色”两类,其中“正色”是指“青、赤、黄、白、黑五色”。“间色”则由不同的“正色”以不同的比例混合而成。战国时期《孙子兵法·势篇》更指出:“色不过五,五色之变不可胜观也”。可见这“正色”和“间色”的说法,与现代光学中的“三原色”理论很类似,但缺乏实验基础。清初博明对颜色提出”五色相宣之理,以相反而相成。如白之与黑,朱之与绿,黄之与蓝,乃天地间自然之对,待深则俱深,浅则俱浅。相杂而间,色生矣”(《西斋偶得三种》)。这里孕育了互补色的初步概念,虽未形成一定的颜色理论,但从半经验半思辨的角度看也实在是难能可贵的。 3、光的反射和镜的利用中国古代由于金属冶炼技术的发展,铜镜在公元前2000年夏初的齐家文化时期已经出现。后来随着技术的发展,古镜制作技术逐渐提高,应

计算机发展历史

计算机的发展历史 一、第一台计算机的诞生 第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。 ENIAC PC机 耗资 100万美圆 600美圆 重量 30吨 10kg 占地 150平方米 0.25平方米 电子器件 1.9万只电子管 100块集成电路 运算速度 5000次/秒 500万次/秒 二、计算机发展历史 1、第一代计算机(1946~1958) 电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次。 2、第二代计算机(1958~1964) 晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算速度每秒几万次至几十万次。 3、第三代计算机(1964~1971) 普遍采用集成电路;体积缩小;运算速度每秒几十万次至几百万次。 4、第四代计算机(1971~ ) 以大规模集成电路为主要器件;运算速度每秒几百万次至上亿次。 三、我国计算机发展历史 从1953年开始研究,到1958年研制出了我国第一台计算机 在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。 计算机的历史 计算机是新技术革命的一支主力,也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。 现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息,处理结果也是信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法,都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确的一系列规则,它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。 信息处理的一般过程,是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内,然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作,直至获得预期的处理结果。计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式,其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。 计算机的历史 现代计算机的诞生和发展现代计算机问世之前,计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。 早在17世纪,欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。1642年,法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置,制成了最早的十进制加法器。1678年,德国数学家莱布尼兹制成的计算机,进一步解决了十进制数的乘、除运算。

光学发展史

光学发展史 学院:理学院 专业:光电信息科学与工程 姓名:孙岐政 学号:13272034 2015年5月15日

光学的起源和力学等一样,可以追溯到3000年前甚至更早的时期。在中国,墨翟(公元前468—公元前376)及其弟子所著的《墨经》记载了光的直线传播和光在镜面上的反射等现象,并具体分析了物、像的正倒及大小关系。无论从时间还是科学性来讲,《墨经》可以说是世界上较为系统的关于光学知识的最早记录。约100多年后,古希腊数学家欧几里得(Euclid,约公元前330—公元前275)在其著作中研究了平面镜成像问题,提出了光的反射定律,指出反射角等于入射角,但他同时提出了将光当作类似触须的投射学说。 从墨翟开始打2000多年的漫长岁月构成了光学发展的萌芽期,这期间光学发展缓慢,东西方科学发展都收到很大压抑。这期间有克莱门德(Cleomedes,公元50年)和托勒密(C. Ptolemy,公元50年)研究了关的折射现象,最先测定了光通过两种介质分界面时的入射角和折射角。阿拉伯学者阿勒·哈增(Al Hazen,965—1038)写过一本《光学全书》,研究了球面镜和抛物面镜的性质,并对人眼的构造及视觉作用做了详尽的叙述;中国的沈括(1031—1095年)撰写的《梦溪笔谈》对光的直线传播及球面镜成像作了比较深入的研究,并说明了月相的变化规律及月食的成因。法国的培根(R.Bacon,公元1214—1294)提出了用透镜矫正视力和采用透镜组构成望远镜的想法,并描述了透镜焦点的位置。 到17世纪,在经历了文艺复兴的大潮之后,科学在欧洲又进入了一个蓬勃发展的时期,1621年斯涅耳(W. Snell,1591—1626)从实验中发现了折射定律,而笛卡尔(R. Descartes,1596—1619)第一个把它归纳成解析表达式。1657年费马(P. de Fermat,1601—1665)提出了最小时间原理,并说明由此可推出光的反射和折射定律,至此几何光学的基础已基本奠定。 人们对光学真正的深入实验和研究始于17世纪,荷兰的李普塞(H. Lippershey,1587—1619)在1608年发明了第一架望远镜;17世纪初,简森(Z. Janssen,1588—1632)和冯特纳(P. Fontana,1580—1656)最早制作了复合显微镜。1607年,伽利略(G. Galilei,1564—1642)测定光从一个山峰传到另一个山峰所用的时间。他让山顶上的人打开手中所持灯的遮光罩,作为发光的开始。又命令第二个山峰上的人看到对方的灯光后立即打开己方灯的遮光罩。这样测定第一山峰上的人自发出光信号到看到对方的灯光的时间间隔,便得到光在两个山峰间来回一次所需的时间。但是由于人的反应及动作时间远大于光运行所需的时间,伽利略的实验没有成功。1610年伽利略用自制的望远镜观察星体,发现了绕木星运行的卫星,给哥白尼关于地球绕日运动的日心说提供了强有力的证据。关于光的本性的认识,格里马第(F. M. Grinmaldi,1618—1663)首次注意到了衍射现象。他发现光在通过细棒等障碍物时违背了直线传播的规律,在物体阴影的边缘出现了蓝绿色亮、暗交替的或变化的彩色条纹。胡克(R. Hooke,1635—1703)和玻意耳(R. Boyle,1652—1691)各自独立的发现了现在称为牛顿环的在白光下薄膜的彩色干涉图样,胡克还明确主张光由振动组成,每一振动产生一个球面并以高速向外传播,这可以认为是波动学说的发端。到17世纪60世纪末期,丹麦的巴塞林(E. Bartholin,1625—1698)发现了光经过方解石时的双折射现象。17世纪70年代荷兰的惠更斯(C. Huygens,1629—1695)进一步发现了光的偏振性质。1690年惠更斯在其著作《论光》中阐述了光的波动说,并提出了后来以他的名字命名的惠更斯原理。 1672年,牛顿(I. Newton,1643—1727)进行了白光的实验,发现白光通过棱镜时,会在光屏上形成按一定次序排列的彩色光带;于是他认为白光由各种色光复合而成,各色光在玻璃中收到不同程度的折射而被分解成许多组成部分。

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