辐射度学与光度学基础 课件.ppt

关于辐射度学与光度学基础
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光学发展的概况
人类感官接收到外部世界的总信息量中至少有90％以上通过眼睛
光学是一门古老的学科，又是一门新兴的年轻学科
激光器诞生后，光学开始了迅猛发展，成为科研前沿极为活跃的学科
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五 个 时 期
（一）、萌芽时期
公元前500年-公元1500年经历大约2000年
面镜、眼镜和幻灯等光学元件已相继出现
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1500-1800，大约300年
1、建立了光的反射定律和折射定律，
奠定了几何光学的基础
2、研制出了望远镜和显微镜等光学仪器
3、牛顿为代表的微粒说占据了统治地位
4、对折射定律的解释是错误的
（二）、几何光学时期
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1800~1900，近100年
1、杨氏利用实验成功地解释了光的干涉象
2、惠更斯－菲涅耳原理成功地解释了光的衍射现象
3、菲涅耳公式成功地解释了光的偏振现象
4、麦克斯韦的电磁理论证明光是电磁波
5、傅科的实验证实光在水中传播的速度小于在空气中的传播速度
6、波动光学的理论体系已经形成，光的波动说战胜了光的微粒说
（三）、波动光学时期
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1900~1950，近50年
1、1900年普朗克提出了量子假说，成功地解释了黑体辐射问题
2、爱因斯坦提出了光子假说，成功地解释了
光电效应问题
3、光的某些行为象经典的“波动”
4、另一些行为却象经典的“粒子”
5、光是一种几率波，又具有可分割性，光具有“波粒二象性”
（四）、量子光学时期
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（五）、现代光学时期 从1950年至今
1、全息术、光学传递函数和激光的问世是经典光学向现代光学过渡的标志
2、光学焕发了青春，以空前的规模和速度飞速发展
1）智能光学仪器
2）全息术
3）光纤通信
4）光计算机
5）激光光谱学的实验方法
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一、光的基本性质
牛顿——微粒说
根据光直线传播现象，对反射和折射做了解释
不能解释较为复杂的光现象：干涉、衍射和偏振
波动理论
惠更斯、杨氏和费涅耳等
解释光的干涉和衍射现象
麦克斯韦电磁理论：光是一种电磁波
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光的基本性质
光量子说
1900年普朗克在研究黑体辐射时，提出辐射的量子论
1905年，爱因斯坦在解释光电发射现象时提出光量子的概念
光子的能量与光的频率成正比
光具有波粒二象性
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光谱
光波：波长为10—106nm的电磁波
可见光：波长380—780nm
紫外线：波长10—380nm，
波长300—380nm称为近紫外线
波长200—300nm称为远紫外线
波长10—200nm称为极远紫外线，
红外线：波长780—106nm
波长3μm（即3000nm）以下的称近红外线
波长超过3μm 的红外线称为远红外线。
光谱分布如图所示。
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