光學(xué)發(fā)展史

1、光學(xué)發(fā)展簡史光學(xué)是物理學(xué)中最古老的一個基礎(chǔ)學(xué)科，又是當(dāng)前科學(xué)研究中最活躍的學(xué)科之一。隨著人類對自然的認(rèn)識不斷深入，光學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾何光學(xué)時期、波動光學(xué)時期、量子光學(xué)時期、現(xiàn)代光學(xué)時期等5個時期。目錄1簡介2萌芽時期3幾何光學(xué)時期4波動光學(xué)時期5量子光學(xué)時期6現(xiàn)代光學(xué)時期1簡介光學(xué)既是物理學(xué)中最古老的一個基礎(chǔ)學(xué)科，又是當(dāng)前科學(xué)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(xué)的發(fā)展過程是人類認(rèn)識客觀世界的進程中一個重要的

2、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(rèn)識逐步走向較完善和較確切認(rèn)識的過光的直線傳播程。它的不少規(guī)律和理論是直接從生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的，有相當(dāng)多的發(fā)現(xiàn)來自長期的系統(tǒng)的科學(xué)實驗。因此，生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗是光學(xué)發(fā)展的源泉。光學(xué)的發(fā)展為生產(chǎn)技顏色問題，在中國古代很少從科學(xué)角度加以探索，而著重于文化禮節(jié)和應(yīng)用。早在石器時代的彩陶就已有多種顏色工藝。《詩經(jīng)》里就出現(xiàn)了數(shù)十種不同顏色的記載。周代把顏色分為“正色”和“間色”兩類，其中

3、“正色”是指“青、赤、黃、白、黑五色”?！伴g色”則由不同的“正色”以不同的比例混合而成。戰(zhàn)國時期《孫子兵法勢篇》更指出：“色不過五，五色之變不可勝觀也”?？梢娺@“正色”和“間色”的說法，與現(xiàn)代光學(xué)中的“三原色”理論很類似，但缺乏實驗基礎(chǔ)。清初博明對顏色提出”五色相宣之理，以相反而相成。如白之與黑，朱之與綠，黃之與藍(lán)，乃天地間自然之對，待深則俱深，淺則俱淺。相雜而間，色生矣”(《西齋偶得三種》)。這里孕育了互補色的初步概念，雖未形成一定的

4、顏色理論，但從半經(jīng)驗半思辨的角度看也實在是難能可貴的。3、光的反射和鏡的利用中國古代由于金屬冶煉技術(shù)的發(fā)展，銅鏡在公元前2000年夏初的齊家文化時期已經(jīng)出現(xiàn)。后來隨著技術(shù)的發(fā)展，古鏡制作技術(shù)逐漸提高，應(yīng)用范圍逐擴大，種類也逐漸增多，出現(xiàn)了各種平面鏡、凹面鏡和凸面鏡，甚至還制造出被國外稱為魔鏡的“透光鏡”。1956～1957年河南陜縣上村嶺1052號虢國墓出土過春秋早期的一面陽燧(凹面鏡)，它直徑7.5厘米，凹面呈銀白色，打磨十分光潔，背

5、面中心還有一高鼻紐以便攜帶，周圍是虎、鳥花紋，圖1是它的鏡背及剖面圖。鏡的利用為光的反射的研究創(chuàng)造了良好的條件，使中國古代對光的反射現(xiàn)象和成像規(guī)律有較早的認(rèn)識。這方面的記載也較多。關(guān)于平面鏡反射成像，《墨經(jīng)》中記載：“景迎日，說在轉(zhuǎn)”。說明人像投在迎向太陽的一邊，是因為日光經(jīng)過鏡子的反射而轉(zhuǎn)變了方向。這是對光的反射現(xiàn)象的一種客觀描寫。關(guān)于平面鏡組合成像，《莊子天下篇》中記載：“鑒以鑒影，而鑒以有影，兩鑒相鑒重影無窮”。生動地描寫了光線在

6、兩鏡之間彼此往復(fù)反射，形成許許多多像的情景?！痘茨先f畢術(shù)》記載：“取大鏡高懸，置水盆于其下，則見四鄰矣”。其原理和現(xiàn)代的潛望鏡很類似。對凸面鏡成像的規(guī)律，在《墨經(jīng)》中有所敘述：“鑒團，景一，說在刑之大”。經(jīng)說中進一步解釋說：“鑒，鑒者近，則所鑒大，景亦大，其遠(yuǎn)，所鑒小，景亦小，而必正”。它說明了凸面鏡只成一種像，物體總成一種縮小而正立的像，對凸面鏡成像規(guī)律作了細(xì)致描寫。關(guān)于凹面鏡，《墨經(jīng)》記載：“鑒洼，景一小而易，一大而正，說在中之外、