光學中的物理學史

1．公元前468-前376，我國的墨翟及其弟子在《墨經》中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現象，為世界上最早的光學著作。

2．1849年法國物理學家斐索首先在地面上測出了光速，以後又有許多科學家採用了更精密的方法測定光速，如美國物理學家邁克爾遜的旋轉稜鏡法。

3．1621年荷蘭數學家斯涅耳發現了入射角與折射角之間的規律，即折射定律。

4．關於光的本性的認識，在17世紀明確地形成了兩種學說：一種是以牛頓為代表的微粒說，認為光是光源發出的一種物質微粒；另一種是以荷蘭物理學家惠更斯為代表的波動說，認為光是在空間傳播的某種波。這兩種學說都不能完全解釋當時觀察到的全部光現象。

5．1801年，英國物理學家托馬斯·楊通過雙縫干涉實驗成功地觀察到了光的干涉現象,證明了光的波動性，這個實驗被稱為「楊氏雙縫干涉實驗」；1818年，法國科學家菲涅爾根據惠更斯波動理論計算得出用平行光束照射圓板，在圓板後方的陰影中心會出現一個亮斑，當年泊松用實驗觀察到了這種現象，即光的圓板衍射，其陰影中心的亮斑後來被稱為泊松亮斑。

6．1864年英國物理學家麥克斯韋預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎；1887年德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在，並測定了電磁波的傳播速度等於光速。

7．1900年，德國物理學家普朗克為解釋物體熱輻射規律提出電磁波的發射和吸收不是連續的，而是一份一份的，把物理學帶進了量子世界；受此啟發，1905年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了赫茲於1887年發現的光電效應現象的規律，光子學說對光電效應現象的解釋說明了光具有粒子性。我國物理學家吳有訓也曾對康普頓散射實驗作出了傑出的貢獻。

8．1922年，美國物理學家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時發現，散射光中除了含有原波長的x光外，還出現了波長比入射光波長長的x光，其波長的增量隨散射角的不同而變化，這種現象被稱為康普頓效應。如果把光認為是某種粒子，康普頓效應現象就可以用動量守恆定律和能量守恆定律進行解釋，這進一步證實了光的粒子性，也說明動量守恆定律和能量守恆定律同時適用於微觀粒子。

9．關於光的本質認識應該是，光既具有波動性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。光是電磁波、概率波、橫波（光的偏振說明光是一種橫波）。大量的光子表現出波動性，少量的光子表現出粒子性。光的電磁說中要注意電磁波譜，還要注意原子光譜。

10．1924年，法國物理學家德布羅意大膽預言了一切實物粒子（包括電子、質子、和中子）都具有波粒二象性，後提出了物質波的概念；1927年美英兩國物理學家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學顯微鏡相比，衍射現象影響小很多，大大地提高了分辨能力，質子顯微鏡的分辨本能更高。

11．1800年，英國物理學家赫謝爾了發現紅外線，紅外線最明顯的作用是它的熱作用，紅外線的主要應用有紅外遙感、紅外高空攝影，夜視儀等；1801年，德國物理學家裡特發現了紫外線，紫外線具有明顯的化學作用和熒光效應，主要應用與殺菌、消毒、黑光燈滅害蟲等。

12．1895年，德國物理學家倫琴發現了比紫外線頻率還要高的電磁波——X射線（又稱倫琴射線），X射線具有很強的穿透本領，能使很多固體材料發生可見的熒光，還能使照相底片感光，能使空氣電離，還被應用於x射線探傷。後來發現高速電子流射到任何固體上都能產生這種射線。X射線也是遊離輻射等這一類對人體有危害的射線。

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