光学发展历程：从古至今的光学原理与应用

"工程光学与技术课件" 这篇工程光学与技术课件涵盖了光学的基本概念、发展历史以及在测控领域的应用。光学，作为一门研究光现象的科学，其历史可以追溯到古代，如《墨经》中对于光学的初步探讨。随着时间的推移，光学经历了从萌芽到几何光学、波动光学再到现代光学的发展过程。 在几何光学时期，反射定律和折射定律被确立，这是基于斯涅耳和笛卡尔的工作。牛顿提出的光微粒说和惠更斯的波动说在此阶段交替占据主导地位。然而，光的干涉、衍射和偏振现象的出现，使得波动说逐渐占据上风，尤其是菲涅耳的贡献，他完善了惠更斯原理并导出了解释这些现象的公式。 波动光学时期，光被认为是横波，与电磁现象有关。麦克斯韦的理论预言了光是电磁波，这为后来的光谱学、量子光学以及现代通信技术奠定了基础。尽管“以太”的概念在迈克尔逊-莫雷实验中未得到证实，但这一实验促进了对光速不变性的理解。 课件还提及了光学在工程中的应用，包括测控技术。光学传递函数的概念在这里被提及，它是分析光学系统性能的重要工具。透过率η表示光学系统保留原始光亮度的能力，通过物像空间光亮度传递公式可以看出，由于损耗的存在，像空间的光亮度总是小于物空间的。 在工程光学与技术中，光线在界面的反射和折射是关键概念。反射定律说明入射角等于反射角，而折射定律描述了光线在不同介质中传播时的角度变化。对于同种介质，光线遵循直射定律。透过率η的计算则涉及到光在不同介质间的传播效率，它反映了光学系统的成像质量。 这份课件提供了一个全面的光学知识框架，不仅介绍了光学的理论基础，还强调了光学在实际应用中的重要性，是学习和理解光学原理的理想资料。