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光学

1 拼音

guāng xué

2 英文参考

Optics

光学是研究光的本性、光的传播、发光机制、光与物质相互作用和成象等规律及其应用的学科,是物理学的一个重要领域。

光是电磁波。虽然可见光的波长范围在电磁波中只占很窄的一个波段,但是早在人们认识到光是电磁波以前,人们就对光进行了研究。

17世纪对光的本质提出了两种假说:一种假说认为光是由许多微粒组成的;另一种假说认为光是一种波动。19世纪在实验上确定了光有波的独具的干涉现象,以后的实验证明光是电磁波。20世纪初又发现光具有粒子性,人们在深入入研究微观世界后,才认识到光具有波粒二象性

光可以为物质所发射、吸收反射折射和衍射。当所研究的物体或空间的大小远大于光波的波长时,光可以当作沿直线进行的光线来处理;但当研究深入到现象细节,其空间范围和光波波长差不多大小的时候,就必须要考虑光的波动性。而研究光和微观粒子的相互作用时,还要考虑光的粒子性。

3 光学的分类

主要分为几何光学物理光学两大部分。适应不同研究对象和实际需要,还建立了许多分支学科,如光谱学、发光学、光度学、分子光学、晶体光学、大气光学、生理光学、应用光学等。

4 光学的历史

光学的历史悠久,公元前400多年的《墨经》中有八条关于光学的记载,叙述了影的定义和生成,光的直线传播性和针孔成象,是世界上最早的光学知识。近代以来,光学建立起系统的理论体系,研究并发展了傅里叶光学、全息术、激光等新的光学理论,成为现代物理学现代科学技术前沿的重要组成部分。

5 光学的应用

光学的成就在精密计量、遥感、通信、全息术、材料加工等方面有广泛的应用。在医疗上,红外、紫外、激光等光学理论和技术已得到日益广泛的应用。

光学方法是研究大至天体、小至微生物以至分子、原子结构的非常有效的方法。利用光的干涉效应可以进行非常精密的测量。物质所放出来的光携带着关于物质内部结构的重要信息,例如:原子所放出来原子光谱的就和原子结构密切相关

近年来利用受激辐射机制所产生的激光能够达到非常大的功率,且光束的张角非常小,其电场强度甚至可以超过原子内部的电场强度。利用激光已经开辟了非线性光学等重要研究方向,激光在工业技术和医学中已经有了很多重要的应用。

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