万里光学传感世界论文

1、光学传感世界期末报告                         -光的干涉  学院：商学院专业班级：国际经济与贸易131班学生姓名：王畅学生学号：2013010512任课老师：陆樟献报告日期：2013年11月24日           

2、;这学期选修的是光学传感世界，老师在课堂上运用视频，生动形象的向我们讲诉了光学在人类文明的发展轨迹及它在社会生活中越来越重要的地位，让我们更为深刻的了解了什么是光，以及光的历程。   物理学与人类文明息息相关，光无处不在，影响着人们的日常生活以及科技发展。没有光地球便没有生物，可以说光是生物生存的重要物质之一。随着时间的推移，物理学因为物理学家的细心观察，刻苦专研，甚至为此献出宝贵的生命中一点一滴的发展着。正因为有无数像他们这样的学者，人类才可以进步，我们才可以进一步发现自然的神奇以及光的美。自然哲学的起源，泰勒斯公元前580在世界享有盛名，理性思维即哲学的奠基人

3、，他有一句名言万物起源于水表面并不正确，但意义却在于提出了哲学的基本命题，之后发展到德谟克利特(Democritus,前460-前371）提出了原子论思想，他提倡的原子论强调世界是统一的，统一的基础在于原子，认为原子的种类数量均无限多，原子在空间中处于永恒的运动之中，但此言论之后被柏拉图以及亚里士多德压制了，但他的观点却比其他人更接近于现代观点。他的观点对在19世纪末20世纪初才正式成立确立的近代科学原子论有直接和深刻的影响，毕达哥拉斯提倡数即万物的学说，自他之后，数学则与哲学，科学共生共存。  从哥白尼提出日心说，布鲁诺因坚持日心说而为物理学发展献出生命，天文望远镜的鼻祖

4、则是伽利略与开普勒，1572年第谷发现第一颗行星，哈雷彗星则是由第谷发现的，第谷在有生之年观测了750颗星，开普勒运用第谷留下的观察天体运动的资料，用了好多年的时间算出了天体运动的轨迹，总结了开普勒三定律。开普勒第一定律为行星运动的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个交点上；开普勒第二定律是行星轨道的矢径在单位时间内扫过的面积相等。他运用定律测出了地球，火星，木星，土星，水星，金星。伽利略逝世于1642年，同时牛顿于1642年出生。牛顿在伽利略的基础上总结了力学定律也就是牛顿三定律。约公元前400年，墨子发现光是以直线进行传播的，它还发现光透过小孔就可以在黑暗的屋子里产生影像。约公元前300年欧

5、几里德发现光线照射的角度与反射角度是一样的。约公元前200年迪奥克利兹发现了弯曲的反射面是如何把光线集中起来的。140年托勒密发现依据光线照射的角度，折射是有所不同的。约1000年阿尔·哈曾意识到光的发射是可以通过热的光源来完成。约1000年伊本·萨赫勒发明了透镜。约1267年罗杰·培根认为把两个透镜链接在一起构成了放大镜。1608年汉斯·利帕特海用两个透镜制作了放大远处物体的眼镜。1609年伽利略发明了第一个高倍望远镜。1665年罗伯特·虎克成为首先使用显微镜的人物之一。1666年牛顿认为白色的光可以通过三棱镜分解出所有颜色的光。约1670年

6、牛顿发明了反色望远镜。约1670年牛顿提出来光线是由若干微小的粒子构成的。1675年奥莱·勒莫尔得出光从木星到达地球需要数分钟的结论。克里斯蒂安·惠更斯利用光是以波的形式进行传播的。1728年詹姆斯·布拉德利通过利用星光计算出更为准确的光速。1800年威廉姆·赫舍尔发现了红外光。1801年托马斯·杨的双缝实验为光的波理论提供了证据。1808年托马斯·杨和奥古斯丁·弗雷内尔提出了极化光（偏振光）的观点。1826年约瑟夫·聂普思制作出世界上第一张照片。1837年雅克·路易斯·达盖尔阐述了首次成功摄影

7、的过程。1846年迈克尔·法拉第宣布他的光波理论与电子和磁力现象密切相关的。1850年让·首次准确的测量出光的速度。1854年约翰·丁达尔观测到了全内反射现象。1860年罗伯特·本生 和古斯塔夫·基希霍夫发现了放射光谱与吸收光谱。1865年詹姆斯·克拉克·玛克斯韦尔证明了光是一种电磁辐射的形式。1868年诺曼·洛克耶和皮埃尔·杨森通过分析太阳光的光谱预测出一种新的元素-氦的存在。1878年威廉姆·克鲁克斯发明了阴极射线管。1885年约翰·巴尔末发现了在氦气光谱的颜色之间的数学

8、关系。1887年阿尔伯特·米切尔森和爱德华·莫利证明光的速度在各个方向是一致的。1888年希·赫兹发现了无线电波。1898年威廉·伦琴发现了x射线。1900年马克斯·普朗克运用量子理论解释了光是如何通过发光表面被发射的。1902年菲利普·莱纳尔探测出了光电效应。1905年阿尔伯特·爱因斯坦通过是以粒子（后被称为光子）的形式解释了光电效应。1906年爱因斯坦出版了<狭义相对论，他的理论证明了光的速度是不变的。1912年尼尔斯·波尔发扬了他的原子理论并且解释了原子按照能级是如何发射光的。1916年爱因斯坦提出了光

9、的受激发射思想。1923年亚瑟·康普斯证明光子是真正存在的。1924年路易斯·得布罗意提出电子也可能是波。1927年维尔纳·海森堡提出了不确定性原则。1928年波尔提出光可能是波也可能是粒子。1950年理查德·费因曼和他的同伴提出了光和物质的奇异性理论。1958年查尔斯·汤斯和亚瑟·肖洛提出了激光理论。约1985年伊莱·亚布诺维奇发现了光子晶体。约1997年在实验室里通过光子纠缠转输粒子。1999年莱昂·韦斯特高·豪和她的团队让光束停止。2000年王丽君以高于光速度310倍的速度发射了一束光。2006年&

10、#160;科学家们提出了制作隐形衣的方法。  光是一种电磁波，现在电磁波已跨越14个数量级的波不长范围，而可见光作为电磁波的一种，在其中所占的波段是非常狭窄的，一般将其波长定义在390-760纳米之间。在公园前4世纪。当时，中国的墨家论证了光的直线传播，演示出世界上最早的针孔成像，17世纪上半叶，斯涅尔和迪卡尔才将对于光的反射和折射的观察结果 归结为折射定律与反射定律。17世纪下半叶，牛顿提出了微粒流假说，并成功解释了上诉现象，但却无法解释三棱镜的折射现象。惠更斯为光的波动学说的第一位创导者。并提出了惠更斯定理；光振动所达到的每一点都可视为子波的振动中心，子波的包

11、络面为传播着的波的波阵面。1835年菲涅耳根据杨氏双缝干涉原理补充了惠更斯定理，产生了为人熟知的惠更斯-菲涅尔定理。它为波动光学的奠基性原理。   光的干涉是辽宁省理科选修部分的知识，这本书我们有讲过一些简单的知识，所以谈谈对干涉的印象。   什么为干涉？    在两波相交的区域，有些地方的扰动实际上等于，而另一些地方的扰动则比任何单独一个波所产生的扰动大的多。此为水面波的干涉。现象有；把两块石头同时投入平静的水池内，则石块落水处各生成一个像四周传播的水面波。何为光的干涉?当两个或两个以上满足一定条件的光

12、波相遇时，在它们相交的区域，各点的光强度与各光波单独作用所生的光强度之和可能极不相同。有些地方光强度接近于零，而另一些地方的光强度之和要大的多。这便是光的干涉。现象有；在太阳光底下常看到浮于平静水面的油膜或肥皂膜呈某种颜色，并且当改变观看角度时，膜的颜色随之而变；在太阳光下观看吹起的肥皂泡，也能看到类似的现象等等。这是因为光经薄膜的两个表面反射后的两束光相干的结果。但是两束光相遇时产生干涉现象是有条件的。如果从两个完全独立的光源（如两只蜡烛，两盏电灯）发出的两束光相遇，无论如何是不可能产生干涩现象的，它们所产生的光强分布等于各单独光强之和，正如如何是不可能产生干涉现象的，它们所产生的光强分布等

13、于各单独光强之和，正如两个人同时唱一首歌不能产生声音的干扰一样。两束光相遇后产生干涉现象的必备条件称为相干条件，满足相干条件的光称为相干光，即只有相干光才能产生光的干涉现象。     对于实际的两光波，其相干条件如下；     1）两光波频率相同     2）两光波在相遇点的振动方向相同     3）两光波在像相遇点具有恒定的相位差。  实验均已证明，满足上述相干条件的两光波相遇，便会在空间形成强度稳定分布的干涉现象。杨氏双缝干涉实验是一个既简单

14、又精致的实验，他在一张卡片上剪了两条缝，把一束光照在上面，光通过缝在纸上产生了一个有趣的图案，而不是两个缝图案。看到了明暗相间的黑色条纹，就像模糊条形码一样。杨认为，光波在两条缝之外传播，他们相互影响。如果两个波同时相遇，就会产生加倍的波，即产生出明亮的条状带；如果光向上的波和向下的波相遇，就会相互抵消，产生黑暗的条纹带。杨还认为光的不同颜色产生不同的干扰图案，表明光的颜色取决于光的波长。托马斯·杨解释了当光穿过两条裂缝照射时候是怎样进行传播的，又是怎样影响的，在类似纸的屏障上如何形成了明亮的和黑暗的条纹带。杨认为他的实验结果可以通过结论光波的两种干涉形式得以解释。相长干涉可以产生出

15、明亮的条纹带，相消干涉可以产生出黑色的条纹带。这便是杨氏双缝干涉实验的简要概述。这学期的光学传感世界，普及了我们许许多多的知识，光的发展，人类研究光的步伐，以及光在日常生产生活中的应用等等。对于我们开拓视野有了很好的引领。也使我对物理更加的感兴趣。虽然是国际经济与贸易，但本质是理科生，上了光学传感世界也算圆了自己曾经大学专修物理学的梦想。总之这学期光学这门课程让我很充实，普及了许多我曾经所不知道的知识。                                                        国贸131班