工程光学:光亮度传递规律与历史发展

需积分: 50 0 下载量 178 浏览量 更新于2024-07-11 收藏 15.09MB PPT 举报
"光亮度的传递规律是工程光学与技术课程的核心内容,它探讨了光作为一种基本物理现象在科学技术领域的应用和发展历程。课程首先回顾了光学的历史起源,自古至今,光学经历了萌芽时期的朴素观察与理论探索,如《墨经》中对光影和透镜的理解,以及早期显微镜的发明。 在几何光学时期,斯涅耳和笛卡儿的反射定律和折射定律成为理解光行为的基础,但此时牛顿的光微粒说与惠更斯的波动说并存,微粒说解释了许多现象,但无法解决如牛顿圈和杨氏干涉实验中的矛盾。波动说的兴起,以菲涅耳的干涉原理和惠更斯-菲涅耳原理为主,成功解释了光的干涉和衍射,以及偏振现象。 进入波动光学阶段,科学家们开始尝试将光看作机械波,引入了"以太"作为媒介,但迈克尔孙-莫雷干涉实验的结果挑战了这个假设,表明光并非机械波,而是电磁波。1846年法拉第的磁场对光振动面的影响和1856年韦伯的光速与电磁单位关系的研究,进一步揭示了光与电磁学的紧密联系。 1860年代,麦克斯韦的电磁理论指出,电场和磁场的变化是以波的形式传播,这就确定了光是电磁波的本质。这些理论的发展彻底改变了人们对光的认知,奠定了现代光学和通信技术的基础。本课程通过深入研究光亮度的传递规律,不仅帮助学生理解光的物理特性,还展示了其在测控领域的实际应用,如光学仪器设计、光学通信系统等。"