光學發展的歷史進程

⑴ 光學發展簡史的現代光學時期

從20世紀中葉起，隨著新技術的出現，新的理論也不斷發展，已逐步形成了許多新的分支學科或邊淵學科，光學的應用十分廣泛。幾何光學本來就是為設計各種光學儀器而發展起來的專門學科，隨著科學技術的進步，物理光學也越來越顯示出它的威力，例如光的干涉目前仍是精密測量中無可替代的手段，衍射光柵則是重要的分光儀器，光譜在人類認識物質的微觀結構(如原子結構、分子結構等)方面曾起了關鍵性的作用，人們把數學、資訊理論與光的衍射結合起來，發展起一門新的學科——傅里葉光學，把它應用到信息處理、像質評價、光學計算等技術中去。特別是激光的發明，可以說是光學發展史上的一個革命性的里程碑，由於激光具有強度大、單色性好、方向性強等一系列獨特的性能，自從它問世以來，很快被運用到材料加工、精密測量、通訊、測距、全息檢測、醫療、農業等極為廣泛的技術領域，取得了優異的成績。此外，激光還為同位素分離、儲化，信息處理、受控核聚變、以及軍事上的應用，展現了光輝的前景。
20世紀中葉，特別是激光問世以後，光學開始進入了一個新的時期，以致於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於1916年預言過的原子和分子的受激輻射，並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，最後就可得到單色性極強的輻射，即激光。1960年，梅曼用紅寶石製成第一台可見光的激光器；同年製成氦氖激光器；1962年產生了半導體激光器；1963年產生了可調諧染料激光器。由於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，並依此由蔡司工廠製成相襯顯微鏡，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」。再加上由於激光所提供的相干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、高解析度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。
總之，現代光學和其他學科和技術的結合，在人們的生產和生活中發揮這日益重大的作用和影響，正在成為人們認識自然、改造自然以及提高勞動生產率的越來越強有力的武器。

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⑶ 光學發展簡史的波動光學時期

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」和雙狹縫干涉現象。菲涅耳於1818年以楊氏干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像的。
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於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年前後，麥克斯韋的指出，電場和磁場的改變，不能局限於空間的某一部分，而是以等於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。
對於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。並且，如果認為洛倫茲關於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年邁克耳遜用干涉儀測「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。
光的電磁論在整個物理學的發展中起著很重要的作用，它指出光惡化電磁現象的一致性，並且證明了各種自然現象之間存在這相互聯系這一辯證唯物論的基本原理，使人們在認識光的本性方面向前邁進了一大步。
在此期間，人們還用多種實驗方法對光速進行了多次測定。1849年斐索（A.H.L.Fizeau，1819--1896）運用了旋轉齒輪的方法及1862年傅科（J.L.Foucault，1819--1868）使用旋轉鏡法測定了光在各種不同介質中的傳播速度。

⑷ 光學發展簡史的幾何光學時期

這一時期可以稱為光學發展史上的轉折點。在這個時期建立了光的反射定律和折射定律，奠定了幾何光學的基礎。同時為了提高人眼的觀察能力，人們發明了光學儀器，第一架望遠鏡的誕生促進了天文學和航海事業的發展，顯微鏡的發明給生物學的研究提供了強有力的工具。
荷蘭的李普塞在1608年發明了第一架望遠鏡。開普勒於1611年發表了他的著作《折光學》，提出照度定律，還設計了幾種新型的望遠鏡，他還發現當光以小角度入射到界面時，入射角和折射角近似地成正比關系。折射定律的精確公式則是斯涅耳和笛卡兒提出的。1621年斯涅耳在他的一篇文章中指出，入射角的餘割和折射角的餘割之比是常數，而笛卡兒約在1630年在《折光學》中給出了用正弦函數表述的折射定律。接著費馬在1657年首先指出光在介質中傳播時所走路程取極值的原理，並根據這個原理推出光的反射定律和折射定律。綜上所述，到十七世紀中葉，基本上已經奠定了幾何光學的基礎。
關於光的本性的概念，是以光的直線傳播觀念為基礎的，但從十七世紀開始，就發現有與光的直線傳播不完全符合的事實。義大利人格里馬第首先觀察到光的衍射現象，接著，胡克也觀察到衍射現象，並且和波意耳獨立地研究了薄膜所產生的彩色干涉條紋，這些都是光的波動理論的萌芽。
十七世紀下半葉，牛頓和惠更斯等把光的研究引向進一步歲展的道路。1672年牛頓完成了著名的三棱鏡色散試驗，並發現了牛頓圈（但最早發現牛頓圈的卻是胡克）。在發現這些現象的同時，牛頓於公元1704年出版的《光學》，提出了光是微粒流的理論，他認為這些微粒從光源飛出來。在真空或均勻物質內由於慣性而作勻速直線運動，並以此觀點解釋光的反射和折射定律。然而在解釋牛頓圈時，卻遇到了困難。同時，這種微粒流的假設也難以說明光在繞過障礙物之後所發生的衍射現象。 惠更斯反對光的微粒說，1678年他在《論光》一書中從聲和光的某些現象的相似性出發，認為光是在「以太」中傳播的波．所謂「以太」則是一種假想的彈性媒質，充滿於整個宇宙空間，光的傳播取決於「以太」的彈性和密度．運用他的波動理論中的次波原理，惠更斯不僅成功地解釋了反射和折射定律，還解釋了方解石的雙折射現象．但惠更斯沒有把波動過程的特性給予足夠的說明，他沒有指出光現象的周期性，他沒有提到波長的概念．他的次波包絡面成為新的波面的理論，沒有考慮到它們是由波動按一定的位相疊加造成的．歸根到底仍舊擺脫不了幾何光學的觀念，因此不能由此說明光的干涉和衍射等有關光的波動本性的現象．與此相反，堅持微粒說的牛頓卻從他發現的牛頓圈的現象中確定光是周期性的．
綜上所述，這一時期中，在以牛頓為代表的微粒說占統治地位的同時，由於相繼發現了干涉、衍射和偏振等光的被動現象，以惠更斯為代表的波動說也初步提出來了，因而這個時期也可以說是幾何光學向波動光學過渡的時期，是人們對光的認識逐步深化的時期．

⑸ 光學的歷史是什麼啊

一、早期光學

1.古代光學:基本上停留在幾何光學的研究和總結上。內

公元前5世紀容《墨經》、北宋時期沈括的《夢溪筆談》都有記載。

古希臘歐幾里德(Euclid，約公元前330-275） 研究光的反射。

托勒密 (C.Ptolemaeus,希，約公元100-170) 研究光的折射。

2.中世紀: 阿勒哈增（965-1038）(阿拉伯人)著《光學》。

二、折射定律的建立

荷蘭人斯涅耳最早提出折射定律，由法國數學家費馬（1601-1665）提出費馬原理，予以確定，使幾何光學理論很快發展。


三、光學儀器的研製
1、1299年，發明了眼鏡，義大利人阿瑪蒂製造了眼鏡。

2、1608年，荷蘭人李普塞製成第一台望遠鏡，伽利略改進成放大32倍的望遠鏡。

3、幾乎與望遠鏡同時，荷蘭人發現製造了顯微鏡。

四、牛頓對光的色散的研究

1666-1704年間，牛頓用色散原理解釋了天界神秘而瑰麗的彩虹。

⑹ 光學的發展史，要全的。

轉自http://www.chongzi.cn/chuzh/ShowArticle.asp?ArticleID=4490
一、早期光學

1.古代光學:基本上停留在幾何光學的研究和總結上。

公元前5世紀《墨經》、北宋時期沈括的《夢溪筆談》都有記載。

古希臘歐幾里德(Euclid，約公元前330-275） 研究光的反射。

托勒密 (C.Ptolemaeus,希，約公元100-170) 研究光的折射。

2.中世紀: 阿勒哈增（965-1038）(阿拉伯人)著《光學》。

二、折射定律的建立

荷蘭人斯涅耳最早提出折射定律，由法國數學家費馬（1601-1665）提出費馬原理，予以確定，使幾何光學理論很快發展。

演示折射

三、光學儀器的研製
1、1299年，發明了眼鏡，義大利人阿瑪蒂製造了眼鏡。

2、1608年，荷蘭人李普塞製成第一台望遠鏡，伽利略改進成放大32倍的望遠鏡。

3、幾乎與望遠鏡同時，荷蘭人發現製造了顯微鏡。

四、牛頓對光的色散的研究

1666-1704年間，牛頓用色散原理解釋了天界神秘而瑰麗的彩虹。

以及這里也有光學的發展歷史http://www.srxe.net/Article_Show.asp?ArticleID=1893

⑺ 簡述光學是怎樣形成和發展起來的

光學(optics)是物理學的重要分支學科。也是與光學工程技術相關的學科。狹義來說，光學是關於光和視見的科學，optics詞早期只用於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射線和γ射線的寬廣波段范圍內的電磁輻射的產生、傳播、接收和顯示，以及與物質相互作用的科學，著重研究的范圍是從紅外到紫外波段。它是物理學的一個重要組成部分。
光學是研究光的行為和性質的物理學科。光是一種電磁波，在物理學中，電磁波由電動力學中的麥克斯韋方程組描述;同時，光具有波粒二象性，需要用量子力學表達。
請
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佔了上風。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，光學是關於光和視見的科學，optics(光學)這個詞，早期只用於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，關於電磁輻射的發生、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。
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⑻ 光學的發展可分為哪幾個時期

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，最回初主要是試圖回答「人答怎麼能看見周圍的物體」等類問題。約在公元前400多年，中國的《墨經》中記錄了世界上最早的光學知識。——基本知識篇。

⑼ 光學發展簡史的簡介

光學既是物理抄學中最古老的一個基礎學科，又是當前科學研究中最活躍的前沿陣地，具有強大的生命力和不可估量的前途。光學的發展過程是人類認識客觀世界的進程中一個重要的組成部分，是不斷揭露矛盾、克服矛盾，從不完全和不確切的認識逐步走向較完善和較確切認識的過程。它的不少規律和理論是直接從生產實踐中總結出來的，有相當多的發現來自長期的系統的科學實驗。因此，生產實踐和科學實驗是光學發展的源泉。光學的發展為生產技術提供了許多精密、快速、生動的實驗手段和重要的理論依據；而生產技術的發展，又反過來不斷向光學提出許多要求解決的新課題，並為進一步深入研究光學准備了物質條件。光學的發展大致可換分為5個時期：一、萌芽時期；二、幾何光學時期；三、波動光學時期；四、量子光學時期；五、現代光學時期。