第一篇：皇室光學介紹

皇視光學

皇視光學（Sino Optical）于2014年聯手英國定制品牌君皇仕（Gieves & Hawkes）進駐中國市場，開發高端視光學產品，為中國地區消費者提供個性化定制產品。

2014年起，皇視光學在大中華區與專業眼鏡零售店及眼科醫院攜手合作，為消費者帶來 國際水準的個性化視覺體驗。

皇視光學旗下主打品牌Gieves & Hawkes（G&H），早在1903年起，就已獨家供應最高品質的專業光學產品給英國皇家海陸軍將領。產品不但要保證最高質量的工藝，還要確保在任何氣候和環境下，充分發揮功能，達到最佳視覺效果。Gieves & Hawkes光學鏡片產品一度風靡歐美，成為各國部隊的首選。

品牌介紹

室、貴族、皇家衛隊、全球政要和名人提供高級定制服務。自1809年獲得英王喬治三世頒發的第一個皇家授權徽章開始，Gieves & Hawkes是世界上唯一一個超過200年連續持有皇家授權的品牌。目前品牌擁有的三枚皇家授權徽章分別由英國女王(1955年)、愛丁堡公爵(1956年)和威爾士親王(1984年)頒發。2014年，Gieves & Hawkes把皇室定制文化和歐洲的智能優化TM光學技術完美結合，研發出皇視鏡片系列，為大中華區消費者提供全新的體驗。英國向來以皇室定制品牌享譽世界，Gieves & Hawkes是英國最悠久的定制服務品牌之一。往前追溯兩個多世紀的時光，該品牌早已受到皇室成員和名人的青睞。2014年，Gieves & Hawkes擴大全球視光學服務，通過皇視光學集團，將全系列產品、卓越工藝以及私人定制文化正式引入大中華市場。

品牌歷史

源自英國的Gieves & Hawkes傳承了200年的皇室定制文化。一直以來致力于為英國皇室、貴族、皇家衛隊、全球政要和名人提供高級定制服務。自1809年獲得英王喬治三世頒發的第一個皇家授權徽章開始，Gieves & Hawkes是世界上唯一一個超過200年連續持有皇家授權的品牌。目前品牌擁有的三枚皇家授權徽章分別由英國女王(1955年)、愛丁堡公爵(1956年)和威爾士親王(1984年)頒發。2014年，Gieves & Hawkes把皇室定制文化和歐洲的智能優化TM光學技術完美結合，研發出皇視鏡片系列，為大中華區消費者提供全新的體驗。英國向來以皇室定制品牌享譽世界，Gieves & Hawkes是英國最悠久的定制服務品牌之一。往前追溯兩個多世紀的時光，該品牌早已受到皇室成員和名人的青睞。

2014年，Gieves & Hawkes擴大全球視光學服務，通過皇視光學集團，將全系列產品、卓越工藝以及私人定制文化正式引入大中華市場。Gieves & Hawkes根據消費者的需求定制個性化的解決方案，以智能優化TM設計和三維全析TM研磨工藝推出三大產品系列：英國定制的皇室鏡片系列，頂尖科技的皇視智能鏡片系列和舒適健康的皇視減負鏡片系列。所有產品均采用皇視皇鉆TM膜層，其中的皇視皇鉆藍膜，讓廣大消費者切身體驗了防藍光鏡片帶來的視力保護?；室暪鈱W出品的每一片G&H鏡片均經過21道質量檢測，終檢合格后刻上GH鐳射標志，配合24小時/7天專人售后服務，確保顧客100%滿意。

第二篇：西安回歸光學科技有限公司企業介紹（定稿）

企業介紹

西安回歸光學科技有限公司成立于2009年，由西安交通大學李書印博士創建，公司旨在運用最新科技成果研發更好的視覺矯正產品，從而幫助更多的視力低下人群重新獲得視覺健康。讓人人看的更加清晰舒適是我們不懈奮斗的目標。

公司創建至今已經先后研發推出回歸鏡（棱透復合眼鏡）、3D視覺訓練系統、電視增視鏡、雙向智能視力調節訓練儀、智能生活鏡、無極變棱眼位檢測儀等專利產品，每一項產品都在市場上廣獲好評，是國內視光產業領域自主創新研發能力最強的團隊之一，由李書印博士獨創的近視防治眼位學說在眼科學術領域引起了廣泛關注，相關理論著作不久將在國內上市推出。

公司目前已經與國內200多家專業機構取得合作，上萬名的近視、弱視青少年從中受益，我們仍將秉持一貫的自主創新原則，不斷推出更好的視覺矯正產品，立志成為國內最專業的視覺矯正康復方案系統提供商，向我們讓人人看的更加清晰舒適的目標不斷奮進！

第三篇：光學知識

光學知識：

1.色溫

定義：光源發射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時，黑體的溫度稱為該光源的色溫。

色溫度以絕對溫度 K 來表示，是將一標準黑體（例如鉑）加熱，溫度升高至某一程度時顏色開始由紅、橙、黃、綠、藍、靛（藍紫）、紫，逐漸改變，利用這種光色變化的特性，其光源的光色與黑體的光色相同時，我們將黑體當時的溫度稱之為該光源的色溫度。以絕對溫K(Kelvin，或稱開氏溫度)為單位(K=℃+273.15)。因此，黑體加熱至呈紅色時溫度約527℃即800K，其溫度影響光色變化。

光色愈偏藍，色溫愈高；偏紅則色溫愈低。一天當中光的光色亦隨時間變化：日出后40分鐘光色較黃，色溫約3000K；正午陽光雪白，上升至4800-5800K，陰天正午時分則約6500K；日落前光色偏紅，色溫又降至約2200K。因相關色溫度事實上是以黑體輻射接近光源光色時，對該光源光色表現的評價值，并非一種精確的顏色對比，故具有相同色溫值的兩種光源，可能在光色外觀上仍有些許差異。僅憑色溫無法了解光源對物體的顯色能力，或在該光源下物體顏色的再現程度如何。

黑體的溫度越高，光譜中藍色的成份則越多，而紅色的成份則越少。例如，白熾燈的光色是暖白色，其色溫表示為2700K，而日光色熒光燈的色溫表示方法則是6000K。北方晴空 8000-8500k

陰天 6500-7500k

夏日正午陽光 5500k

金屬鹵化物燈4000-4600k

下午日光 4000k

冷色熒光燈 4000-5000k

高壓汞燈 3450-3750k

暖色熒光燈 2500-3000k

鹵素燈 3000k

鎢絲燈 2700k

高壓鈉燈 1950-2250k

蠟燭光 2000k

一些常用光源的色溫為：標準燭光為1930K（開爾文溫度單位）；鎢絲燈為2760-2900K；熒光燈為3000K；閃光燈為3800K；中午陽光為5600K；電子閃光燈為6000K；藍天為12000-18000K。

光源色溫不同，光色也不同，色溫在3300K以下有穩重的氣氛，溫暖的感覺；色溫在3000--5000K為中間色溫,有爽快的感覺；色溫在5000K以上有冷的感覺，不同光源的不同光色組成最佳環境。

<3300K 溫暖（帶紅的白色）穩重、溫暖

3000－5000K 中間（白色）爽快

>5000K 清涼型（帶藍的白色）冷

色溫與亮度：高色溫光源照射下，如亮度不高則給人們有一種陰冷的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過高會給人們有一種悶熱感覺。

光色的對比：在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對比將會出現層次效果，光色對比大時，在獲得亮度層次的同時，又可獲得光色的層次。

亮度：指的是人在看到光源時，眼睛感覺到的光亮度。亮度高低決定于光源產生光的能力。亮度符號 L，單位nite（cd/m2），其中cd為光強的單位，1cd代表1燭光，即一根標準蠟燭的發光能力。單位面積上的燭光越多，則代表發光能力越強，亮度越高

照度：指的是光源照射到周圍空間或地面上，單位被照射面積上的光通量。照度符號 E，單位LUX(lm/m2)，其中lm是光通量的單位，1lm代表1cd的光源在一個單位立體角內的光通量。單位被照射面積上的光通量多，照度就高。

亮度與照度：

關聯點是：影響光源照度和亮度高低的物理量是相同的，即光通量

不同點一：影響光源亮度的光通量，是光源表面輻射出來的總光通量的多少，光源的發光能力越強，輻射出的總光通量越多；

不同點二：影響光源照度的光通量，是光源被輻射到被照面（如墻壁、地面、作業平臺）上的光通量的多少。

不同點三：兩者位置不同，受外界影響因素也不同。同一只光源，光源表面輻射出來的光通量被輻射到被照面（如墻壁、地面、作業平臺）的光通量，在數量關系上是不等的。

物理意義

亮度形容的是光源的發光能力

照度形容的是被照物體所受到的光通量的大小 即，同一個光源的亮度是固定的，但是對同一個物體在不同距離產生的照度是不一樣的光強度(luminous intensity)

是光源在單位立體角內輻射的光通量，以I表示，單位為坎德拉(candela，簡稱cd)。1坎德拉表示在單位立體角內輻射出1流明的光通量。

光通量φ流明Lumen(lm)

是由光源向各個方向射出的光功率,也即每一單位時間射出的光能量

色彩：

色彩深度又叫色彩位數，即位圖中要用多少個二進制位來表示每個點的顏色，是分辨率的一個重要指標。常用有1位（單色），2位（4色，CGA），4位（16色，VGA），8位（256色），16位（增強色），24位和32位（真彩色）等。色深16位以上的位圖還可以根據其中分別表示RGB三原色或CMYK四原色（有的還包括Alpha通道）的位數進一步分類，如16位位圖圖片還可分為RGB565，RGB555X1（有1位不攜帶信息），RGB555A1，RGB444A4等等。

色彩空間：（YUV、YIQ、YCbCr）

YUV模型用于PAL和SECAM制式的電視系統；YIQ模型與YUV模型類似，用于NTSC制式的電視系統。YIQ顏色空間中的I和Q分量相當于將YUV空間中的UV分量做了一個33度的旋轉；YCbCr顏色空間是由YUV顏色空間派生的一種顏色空間，主要用于數字電視系統中；

這三者與RGB轉化公式：

RGB-> YUV：

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B,U =-0.147R0.515G0.275G0.523G + 0.311B

RGB-> YCbCr：

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B, Cb =-0.169R0.419B-0.103B 從公式中，我們關鍵要理解的一點是，UV/CbCr信號實際上就是藍色差信號和紅色差信號。我們在數字電子多媒體領域所談到的YUV格式，實際上準確的說，是以 YCbCr色彩空間模型為基礎的具有多種存儲格式的一類顏色模型的家族（包括YUV444 / YUV422 / YUV420 / YUV420P等等）。在Camera Sensor中，最常用的YUV模型是 YUV422格式，因為它采用4個字節描述兩個像素，能和RGB565模型比較好的兼容。有利于Camera Sensor和Camera controller的軟硬件接口設計。

人造光源：

1.D65 國際標準人工日光(Artificial Daylight)色溫：6500K 功率：20W

2.TL84 歐洲、日本、中國商店光源色溫：4000K 功率：18W

3.F 家庭酒店用燈、比色參考光源色溫：2700K 功率：40W

4.UV 紫外燈光源(Ultra-Violet)波長：365nm 功率：20W

5.CWF 美國冷白商店光源(Cool White Fluorescent)色溫：4150K 功率：20W

6.U30 美國暖白商店光源(Warm White Fluorescent)色溫：3000K 功率：18W

7.TL83標準光源，歐洲廚窗燈、部份客戶指定用商店光源色溫:3000K，算法：.白平衡算法：

在相機拍攝過程中，很多初學者會發現熒光燈的光在人看起來是白色的，但用數碼相機拍攝出來卻有點偏綠。同樣，如果是在白熾燈下，拍出圖像的色彩就會明顯偏紅。人類的眼睛之所以把它們都看成白色的，是因為人眼進行了修正。如果能夠使相機拍攝出的圖像色彩和人眼所看到的色彩完全一樣就好了。但是，由于 CCD/CMOS傳感器本身沒有這種功能，因此就有必要對它輸出的信號進行一定的修正，這種修正就叫做白平衡。

色溫對于相機而言就是白平衡的問題。在各種不同的光線狀況下，目標物的色彩會產生變化。在這方面，白色物體變化得最為明顯：在室內鎢絲燈光下，白色物體看起來會帶有橘黃色色調，在這樣的光照條件下拍攝出來的景物就會偏黃；但如果是在蔚藍天空下，則會帶有藍色色調。在這樣的光照條件下拍攝出來的景物會偏藍。為了盡可能減少外來光線對目標顏色造成的影響，在不同的色溫條件下都能還原出被攝目標本來的色彩，就需要相機進行色彩校正，以達成正確的色彩平衡，這就稱為白平衡調整。

白平衡調整就是試圖把白色制成純白色。如果這個最亮的部分是黃色，它會加強藍色來減少畫面中的黃色色彩，以求得更為自然的色彩。相機只要在拍攝白色物體時正確還原物體的白色，就可以在同樣的照明條件下正確還原物體的其他色彩。

2.ISO：

ISO感光度的高低代表了在相同EV曝光值時，選擇更高的ISO感光度，在光圈不變的情況下能夠使用更快的快門速度獲得同樣的曝光量。反之，在快門不變的情況下能夠使用更小的光圈而保持獲得正確的曝光量。因此，在光線比較暗淡的情況下進行拍攝，往往可以選擇較高的ISO感光度。當然，對于單反相機而言還可以選擇使用較大口徑的鏡頭，提高光通量。而對于一般數碼相機因為采用的是固定鏡頭，惟有通過提高ISO感光度來適應暗淡光線情況下的拍攝，特別是在無法使用輔助光線的情況下。

夜景拍攝常常使用較小的光圈和較長的曝光時間，假如選擇較高的ISO感光度必將不可

避免的產生噪點和雜色。這時可以使用三腳架，有可能的再使用快門線，選擇較低的ISO感光度就可以避免噪點和雜色的產生。

Lux

照度是反映光照強度的一種單位，其物理意義是照射到單位面積上的光通量，照度的單位是每平方米的流明（Lm）數，也叫做勒克斯（Lux）： 1 lx=1 Lm/㎡上式中，Lm是光通量的單位

第四篇：光學論文材料

簡介

在早期，主要是基于幾何光學和波動光學拓寬人的視覺能力，建立了以望遠鏡、顯微鏡、照相機、光譜儀和干涉儀等為典型產品的光學儀器工業。這些技術和工業至今仍然發揮著重要作用。本世紀中葉，產生了全息術和以傅里葉光學為基礎的光學信息處理的理論和技術。特別是六十年代初第一臺激光器的問世，實現了高亮度和高時一空相干度的光源，使光子不僅成為了信息的相干載體而且成為了能量的有效載體，隨著激光技，本和光電子技術的崛起，光學工程已發展為光學為主的，并與信息科學、能源科學、材料科學。生命科學、空間科學、精密機械與制造、計算機科學及微電子技術等學科緊密交叉和相互滲透的學科。它包含了許多重要的新興學科分支，如激光技術、光通信、光存儲與記錄、光學信息處理、光電顯示、全息和三維成像薄膜和集成光學、光電子和光子技術、激光材料處理和加工、弱光與紅外熱成像技術、光電測量、光纖光學、現代光學和光電子儀器及器件、光學遙感技術以及綜合光學工程技術等。這些分支不僅使光學工程產生了質上的躍變，而且推動建立了一個規模迅速擴大的前所未有的現代光學產業和光電子產業。編輯本段發展

近些年來，在一些重要的領域，信息載體正在由電磁波段擴展到光波段，從而使現代光學產業的主體集中在光信息獲取、傳輸、處理、記錄、存儲、顯示和傳感等的光電信息產業上。這些產業一般具有數字化、集成化和微結構化等技術特征。在傳統的光學系統經不斷地智能化和自動化，從而仍然能夠發揮重要作用的同時，對集傳感、處理和執行功能于一體的微光學系統的研究和開拓光子在信息科學中作用的研究，將成為今后光學工程學科的重要發展方向。平板顯示技術與器件

平板顯示是采用平板顯示器件輔以邏輯電路來實現顯示的。由于其電壓低、重量輕、體積小、顯示質量優異，無論在民用領域還是在軍用領域都將獲得廣泛應用。該方向主要從事發光與信息顯示前沿科學問題。既包括發光顯示材料（有機材料、無機材料及其相關復合等材料），又包括諸多（場發射、等離子體、發光二極管、液晶及電致發光等）顯示器件等方面的研究。全光信號處理及網絡應用技術

主要研究光通信網絡、光纖傳感及生物醫學光子學領域的前沿課題——光分組交換全光網的網絡技術及支撐光分組交換的全光信號處理技術，如光彈性分組環光纖通信網、全光緩存技術、光開關、光邏輯、光信頭識別、分布式光纖傳感系統、光纖性能在線檢測、光纖技術在生物醫學光子學中的應用等。光電檢測技術

主要研究先進制造技術、軌道交通等工程領域內各種幾何及物理量的光電檢測機理、方法、技術與實現途徑，并采用各種信息與信號處理方法與技術來獲得各種評價參數，最終實現對重要零部件與設備關鍵參數及缺陷的實時檢測與故障診斷，確保其運行安全。生物分子光探測技術

采用先進光電子學技術，以朊病毒、HIV等重要病毒為模型，開展病毒與細胞的相互作用機制、免疫保護機制研究，開展生物大分子的探測、分子相互作用識別等先進技術研究，發展快速檢測技術。開展新型病毒載體、真核表達載體技術的研究。開發新型疫苗和藥物。光電子材料與器件

太陽能電池技術，主要研究先進的晶硅太陽電池工藝，以及單晶硅/非晶硅 異質結（HIT）太陽電池技術、非晶硅薄膜太陽電池技術、有機薄膜太陽電池技術、染料敏化太陽電池技術、寬帶吸收增強太陽電池技術等。

研究稀土發光、半導體發光、白光LED照明、無汞熒光燈、光學薄膜基本設計、光存儲、光電探測等材料及光電器件，研究這些材料和器件的新技術和新工藝以及它們的應用。光學

研究內容

我們通常把光學分成幾何光學、物理光學和量子光學。幾何光學

是從幾個由實驗得來的基本原理出發，來研究光的傳播問題的學科。它利用光線的概念、折射、反射定律來描述光在各種媒質中傳播的途徑，它得出的結果通常總是波動光學在某些條件下的近似或極限。物理光學

是從光的波動性出發來研究光在傳播過程中所發生的現象的學科，所以也稱為波動光學。它可以比較方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向異性的媒質中傳插時所表現出的現象。波動光學 的基礎就是經典電動力學的麥克斯韋方程組。波動光學不詳論介電常數和磁導率與物質結構的關系，而側重于解釋光波的表現規律。波動光學可以解釋光在散射媒質和各向異性媒質中傳播時現象，以及光在媒質界面附近的表現；也能解釋色散現象和各種媒質中壓力、溫度、聲場、電場和磁場對光的現象的影響。量子光學

英文名稱：quantum optics

量子光學是以輻射的量子理論研究光的產生、傳輸、檢測及光與物質相互作用的學科。1900年普朗克在研究黑體輻射時，為了從理論上推導出得到的與實際相符甚好的經驗公式，他大膽地提出了與經典概念迥然不同的假設，即“組成黑體的振子的能量不能連續變化，只能取一份份的分立值”。

1905年，愛因斯坦在研究光電效應時推廣了普朗克的上述量子論，進而提出了光子的概念。他認為光能并不像電磁波理論所描述的那樣分布在波陣面上，而是集中在所謂光子的微粒上。在光電效應中，當光子照射到金屬表面時，一次為金屬中的電子全部吸收，而無需電磁理論所預計的那種累積能量的時間，電子把這能量的一部分用于克服金屬表面對它的吸力即作逸出功，余下的就變成電子離開金屬表面后的動能。

這種從光子的性質出發，來研究光與物質相互作用的學科即為量子光學。它的基礎主要是量子力學和量子電動力學。

光的這種既表現出波動性又具有粒子性的現象既為光的波粒二象性。后來的研究從理論和實驗上無可爭辯地證明了：非但光有這種兩重性，世界的所有物質，包括電子、質子、中子和原子以及所有的宏觀事物，也都有與其本身質量和速度相聯系的波動的特性。應用光學

光學是由許多與物理學緊密聯系的分支學科組成；由于它有廣泛的應用，所以還有一系列應用背景較強的分支學科也屬于光學范圍。例如，有關電磁輻射的物理量的測量的光度學、輻射度學；以正常平均人眼為接收器，來研究電磁輻射所引起的彩色視覺，及其心理物理量的測量的色度學；以及眾多的技術光學：光 學系統設計及光學儀器理論，光學制造和光學測試，干涉量度學、薄膜光學、纖維光學和集成光學等；還有與其他學科交叉的分支，如天文光學、海洋光學、遙感光學、大氣光學、生理光學及兵器光學等。學科發現

光學的起源在西方很早就有光學知識的記載，歐幾里得(Euclid，公元前約330～260)的<反射光學>(Catoptrica)研究了光的反射；阿拉伯學者阿勒·哈增(AI-Hazen，965～1038)寫過一部<光學全書>，討論了許多光學的現象。

光學真正形成一門科學，應該從建立反射定律和折射定律的時代算起，這兩個定律奠定了幾何光學的基礎。17世紀，望遠鏡和顯微鏡的應用大大促進了幾何光學的發展。

光的本性（物理光學）也是光學研究的重要課題。微粒說把光看成是由微粒組成，認為這些微粒按力學規律沿直線飛行，因此光具有直線傳播的性質。19世紀以前，微粒說比較盛行。但是，隨著光學研究的深入，人們發現了許多不能用直進性解釋的現象，例如干涉、衍射等，用光的波動性就很容易解釋。於是光學的波動說又占了上風。兩種學說的爭論構成了光學發展史上的一根紅線。

狹義來說，光學是關于光和視見的科學，optics(光學)這個詞，早期只用于跟眼睛和視見相聯系的事物。而今天，常說的光學是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線的寬廣波段范圍內的，關于電磁輻射的發生、傳播、接收和顯示，以及跟物質相互作用的科學。光學是物理學的一個重要組成部分，也是與其他應用技術緊密相關的學科。編輯本段歷史發展

光學是一門有悠久歷史的學科，它的發展史可追溯到2000多年前。

人類對光的研究，最初主要是試圖回答“人怎么能看見周圍的物體？”之類問題。約在公元前400多年(先秦的代)，中國的《墨經》中記錄了世界上最早的光學知識。它有八條關于光

學的記載，敘述影的定義和生成，光的直線傳播性和針孔成像，并且以嚴謹的文字討論了在平面鏡、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關系。

自《墨經》開始，公元11世紀阿拉伯人伊本·海賽木發明透鏡；公元1590年到17世紀初，詹森和李普希同時獨立地發明顯微鏡；一直到17世紀上半葉，才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結果，歸結為今天大家所慣用的反射定律和折射定律。

1665年，牛頓進行太陽光的實驗，它把太陽光分解成簡單的組成部分，這些成分形成一個顏色按一定順序排列的光分布——光譜。它使人們第一次接觸到光的客觀的和定量的特征，各單色光在空間上的分離是由光的本性決定的。

牛頓還發現了把曲率半徑很大的凸透鏡放在光學平玻璃板上，當用白光照射時，則見透鏡與玻璃平板接觸處出現一組彩色的同心環狀條紋；當用某一單色光照射時，則出現一組明暗相間的同心環條紋，后人把這種現象稱牛頓環。借助這種現象可以用第一暗環的空氣隙的厚度來定量地表征相應的單色光。

牛頓在發現這些重要現象的同時，根據光的直線傳播性，認為光是一種微粒流。微粒從光源飛出來，在均勻媒質內遵從力學定律作等速直線運動。牛頓用這種觀點對折射和反射現象作了解釋。

惠更斯是光的微粒說的反對者，他創立了光的波動說。提出“光同聲一樣，是以球形波面傳播的”。并且指出光振動所達到的每一點，都可視為次波的振動中心、次波的包絡面為傳播波的波陣面(波前)。在整個18世紀中，光的微粒流 理論和光的波動理論都被粗略地提了出來，但都不很完整。

19世紀初，波動光學初步形成，其中托馬斯·楊圓滿地解釋了“薄膜顏色”和雙狹縫乾涉現象。菲涅耳于1818年以楊氏乾涉原理補充了惠更斯原理，由此形成了今天為人們所熟知的惠更斯-菲涅耳原理，用它可圓滿地解釋光的干涉和衍射現象，也能解釋光的直線傳播。

在進一步的研究中，觀察到了光的偏振和偏振光的干涉。為了解釋這些現象，菲涅耳假定光是一種在連續媒質(以太)中傳播的橫波。為說明光在各不同媒質中的不同速度，又必須假定以太的特性在不同的物質中是不同的；在各向異性媒質中還需要有更復雜的假設。此外，還必須給以太以更特殊的性質才能解釋光不是縱波。如此性質的以太是難以想象的。

1846年，法拉第發現了光的振動面在磁場中發生旋轉；1856年，韋伯發現光在真空中的速度等于電流強度的電磁單位與靜電單位的比值。他們的發現表明光學現象與磁學、電學現象間有一定的內在關系。

1860年前后，麥克斯韋的指出，電場和磁場的改變，不能局限于空間的某一部分，而是以等于電流的電磁單位與靜電單位的比值的速度傳播著，光就是這樣一種電磁現象。這個結論在1888年為赫茲的實驗證實。然而，這樣的理論還不能說明能產生象光這樣高的頻率的電振子的性質，也不能解釋光的色散現象。到了1896年洛倫茲創立電子論，才解釋了發光和物質吸收光的現象，也解釋了光在物質中傳播的各種特點，包括對色散現象的解釋。在洛倫茲的理論中，以太乃是廣袤無限的不動的媒質，其唯一特點是，在這種媒質中光振動具有一定的傳播速度。

對于像熾熱的黑體的輻射中能量按波長分布這樣重要的問題，洛倫茲理論還不能給出令人滿意的解釋。并且，如果認為洛倫茲關于以太的概念是正確的話，則可將不動的以太選作參照系，使人們能區別出絕對運動。而事實上，1887年邁克耳遜用乾涉儀測“以太風”，得到否定的結果，這表明到了洛倫茲電子論時期，人們對光的本性的認識仍然有不少片面性。

1900年，普朗克從物質的分子結構理論中借用不連續性的概念，提出了輻射的量子論。他認為各種頻率的電磁波，包括光，只能以各自確定分量的能量從振子射出，這種能量微粒稱為量子，光的量子稱為光子。

量子論不僅很自然地解釋了灼熱體輻射能量按波長分布的規律，而且以全新的方式提出了光與物質相互作用的整個問題。量子論不但給光學，也給整個物理學提供了新的概念，所以通常把它的誕生視為近代物理學的起點。

1905年，愛因斯坦運用量子論解釋了光電效應。他給光子作了十分明確的表示，特別指出光與物質相互作用時，光也是以光子為最小單位進行的。

1905年9月，德國《物理學年鑒》發表了愛因斯坦的“關于運動媒質的電動力學”一文。第一次提出了狹義相對論基本原理，文中指出，從伽利略和牛頓時代以來占統治地位的古典物理學，其應用范圍只限于速度遠遠小于光速的情況，而他的新理論可解釋與很大運動速度有關的過程的特征，根本放棄了以太的概念，圓滿地解釋了運動物體的光學現象。

這樣，在20世紀初，一方面從光的干涉、衍射、偏振以及運動物體的光學現象確證了光是電磁波；而另一方面又從熱輻射、光電效應、光壓以及光的化學作用等無可懷疑地證明了光的量子性——微粒性。

1922年發現的康普頓效應，1928年發現的喇曼效應，以及當時已能從實驗上獲得的原子光譜的超精細結構，它們都表明光學的發展是與量子物理緊密相關 的。光學的發展歷史表明，現代物理學中的兩個最重要的基礎理論——量子力學和狹義相對論都是在關于光的研究中誕生和發展的。

此后，光學開始進入了一個新的時期，以致于成為現代物理學和現代科學技術前沿的重要組成部分。其中最重要的成就，就是發現了愛因斯坦于1916年預言過的原子和分子的受激輻射，并且創造了許多具體的產生受激輻射的技術。

愛因斯坦研究輻射時指出，在一定條件下，如果能使受激輻射繼續去激發其他粒子，造成連鎖反應，雪崩似地獲得放大效果，最后就可得到單色性極強的輻射，即激光。1960年，西奧多·梅曼用紅寶石制成第一臺可見光的激光器；同年制成氦氖激光器；1962年產生了半導體激光器；1963年產生了可調諧染料激光器。由于激光具有極好的單色性、高亮度和良好的方向性，所以自1958年發現以來，得到了迅速的發展和廣泛應用，引起了科學技術的重大變化。

光學的另一個重要的分支是由成像光學、全息術和光學信息處理組成的。這一分支最早可追溯到1873年阿貝提出的顯微鏡成像理論，和1906年波特為之完成的實驗驗證；1935年澤爾尼克提出位相反襯觀察法，并依此由蔡司工廠制成相襯顯微鏡，為此他獲得了1953年諾貝爾物理學獎；1948年伽柏提出的現代全息照相術的前身——波陣面再現原理，為此，伽柏獲得了1971年諾貝爾物理學獎。

自20世紀50年代以來，人們開始把數學、電子技術和通信理論與光學結合起來，給光學引入了頻譜、空間濾波、載波、線性變換及相關運算等概念，更新了經典成像光學，形成了所謂“博里葉光學”。再加上由于激光所提供的相乾光和由利思及阿帕特內克斯改進了的全息術，形成了一個新的學科領域——光學信息處理。光纖通信就是依據這方面理論的重要成就，它為信息傳輸和處理提供了嶄新的技術。

在現代光學本身，由強激光產生的非線性光學現象正為越來越多的人們所注意。激光光譜學，包括激光喇曼光譜學、高分辨率光譜和皮秒超短脈沖，以及可調諧激光技術的出現，已使傳統的光譜學發生了很大的變化，成為深入研究物質微觀結構、運動規律及能量轉換機制的重要手段。它為凝聚態物理學、分子生物學和化學的動態過程的研究提供了前所未有的技術。

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第五篇：光學教案

光學知識點

（一）光源：能發光的物體。

1、光源可分為自然光源。如 ：太陽、螢火蟲。

2、人造光源。如： 篝火、蠟燭、油燈、電燈、電視機屏幕。

3、月亮、平面鏡、放電影時所看到的銀幕本身不會發光，它們不是光源。

（二）光的傳播：光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的。

1、表示光的傳播方向的直線叫光線，光線是帶箭頭的直線，箭頭表示光傳播的方向。

2、用光的直線傳播解釋簡單的光現象

1）影的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，由于光是沿直線傳播的，所以在不透光的物體后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。2）日食、月食的成因。

3）小孔成像：小孔成像實驗早在《墨經》中就有記載小孔成像成倒立的實像，其像的形狀與孔的形狀無關。

（三）光速

81、光在真空中的傳播速度是3×10 m/s.2、光在其他各種介質中的速度都比在真空中的小.3、光在空氣中的速度可認為是3×108 m/s.（四）色散：復色光分解單色光的現象，叫做光的色散。

1、白光是復色光。白光通過棱鏡不能再分解的光叫做單色光

2、紅、綠、藍是色光的三原色

3、紅、黃、藍是顏料的三原色。

（五）光的反射：光從一種介質射向另一種介質表面時，一部分光被反射回原來介質的現象叫光的反射。

1、反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面上，反射光線和入射光線分居于法線的兩側，反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。

2、分類：

⑴ 鏡面反射：射到物面上的平行光反射后仍然平行。

迎著太陽看平靜的水面，特別亮。黑板“反光”等，都是因為發生了鏡面反射 ⑵ 漫反射：射到物面上的平行光反射后向著不同的方向 每條光線遵守光的反射定律。

（六）平面鏡：

1、成像特點：①物體在平面鏡里所成的像是虛像。②像、物到鏡面的距離相等。③像、物大小相等。④像、物的連線與鏡面垂直。

2、“正立”“等大”“虛象”像、物關于鏡面對稱。

3、成像原理：光的反射定理。

4、作用：成像、改變光路。

5、實像和虛像：實像：實際光線會聚點所成的像。

虛像：反射光線反向延長線的會聚點所成的像。

（七）光的折射：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向一般會發生變化；這種現象叫光的折射現象。

1、光的折射定律：

⑴折射光線，入射光線和法線在同一平面內。⑵折射光線和入射光線分居與法線兩側。⑶

光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射角小于入射角。光從水中或其他介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角。光從空氣垂直射入（或其他介質射出），折射角=入射角= 0度。

2、在折射時光路是可逆的。

3、應用：從空氣看水中的物體，或從水中看空氣中的物體看到的是物體的虛像，看到的位置比實際位置高。

（八）透鏡成像：

1、透鏡及分類： 凸透鏡： 邊緣薄，中央厚。

凹透鏡： 邊緣厚，中央薄。

2、主光軸，光心、焦點、焦距。

主光軸：通過兩個球心的直線。

光心：主光軸上有個特殊的點，通過它的光線傳播方向不變。焦點：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點，這點叫透鏡的焦點，用“F”表示

焦距：焦點到光心的距離叫焦距，用“f”表示。

虛焦點：跟主光軸平行的光線經凹透鏡后變得發散，發散光線的反向延長線相交在主光軸上一點，這一點不是實際光線的會聚點，所以叫虛焦點。每個透鏡都有兩個焦點、焦距和一個光心以及一條主光軸。

3、透鏡對光的作用

凸透鏡：對光起會聚作用。

凹透鏡：對光起發散作用。

4、凸透鏡成像規律

注意：

u>f： 物距增大、像距減小、像變小、成倒立實像；物距減小、像距增大、像變大、成倒立實像。

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