第一篇：皇室光學(xué)介紹

皇視光學(xué)

皇視光學(xué)（Sino Optical）于2014年聯(lián)手英國定制品牌君皇仕（Gieves & Hawkes）進(jìn)駐中國市場，開發(fā)高端視光學(xué)產(chǎn)品，為中國地區(qū)消費(fèi)者提供個(gè)性化定制產(chǎn)品。

2014年起，皇視光學(xué)在大中華區(qū)與專業(yè)眼鏡零售店及眼科醫(yī)院攜手合作，為消費(fèi)者帶來 國際水準(zhǔn)的個(gè)性化視覺體驗(yàn)。

皇視光學(xué)旗下主打品牌Gieves & Hawkes（G&H），早在1903年起，就已獨(dú)家供應(yīng)最高品質(zhì)的專業(yè)光學(xué)產(chǎn)品給英國皇家海陸軍將領(lǐng)。產(chǎn)品不但要保證最高質(zhì)量的工藝，還要確保在任何氣候和環(huán)境下，充分發(fā)揮功能，達(dá)到最佳視覺效果。Gieves & Hawkes光學(xué)鏡片產(chǎn)品一度風(fēng)靡歐美，成為各國部隊(duì)的首選。

品牌介紹

室、貴族、皇家衛(wèi)隊(duì)、全球政要和名人提供高級(jí)定制服務(wù)。自1809年獲得英王喬治三世頒發(fā)的第一個(gè)皇家授權(quán)徽章開始，Gieves & Hawkes是世界上唯一一個(gè)超過200年連續(xù)持有皇家授權(quán)的品牌。目前品牌擁有的三枚皇家授權(quán)徽章分別由英國女王(1955年)、愛丁堡公爵(1956年)和威爾士親王(1984年)頒發(fā)。2014年，Gieves & Hawkes把皇室定制文化和歐洲的智能優(yōu)化TM光學(xué)技術(shù)完美結(jié)合，研發(fā)出皇視鏡片系列，為大中華區(qū)消費(fèi)者提供全新的體驗(yàn)。英國向來以皇室定制品牌享譽(yù)世界，Gieves & Hawkes是英國最悠久的定制服務(wù)品牌之一。往前追溯兩個(gè)多世紀(jì)的時(shí)光，該品牌早已受到皇室成員和名人的青睞。2014年，Gieves & Hawkes擴(kuò)大全球視光學(xué)服務(wù)，通過皇視光學(xué)集團(tuán)，將全系列產(chǎn)品、卓越工藝以及私人定制文化正式引入大中華市場。

品牌歷史

源自英國的Gieves & Hawkes傳承了200年的皇室定制文化。一直以來致力于為英國皇室、貴族、皇家衛(wèi)隊(duì)、全球政要和名人提供高級(jí)定制服務(wù)。自1809年獲得英王喬治三世頒發(fā)的第一個(gè)皇家授權(quán)徽章開始，Gieves & Hawkes是世界上唯一一個(gè)超過200年連續(xù)持有皇家授權(quán)的品牌。目前品牌擁有的三枚皇家授權(quán)徽章分別由英國女王(1955年)、愛丁堡公爵(1956年)和威爾士親王(1984年)頒發(fā)。2014年，Gieves & Hawkes把皇室定制文化和歐洲的智能優(yōu)化TM光學(xué)技術(shù)完美結(jié)合，研發(fā)出皇視鏡片系列，為大中華區(qū)消費(fèi)者提供全新的體驗(yàn)。英國向來以皇室定制品牌享譽(yù)世界，Gieves & Hawkes是英國最悠久的定制服務(wù)品牌之一。往前追溯兩個(gè)多世紀(jì)的時(shí)光，該品牌早已受到皇室成員和名人的青睞。

2014年，Gieves & Hawkes擴(kuò)大全球視光學(xué)服務(wù)，通過皇視光學(xué)集團(tuán)，將全系列產(chǎn)品、卓越工藝以及私人定制文化正式引入大中華市場。Gieves & Hawkes根據(jù)消費(fèi)者的需求定制個(gè)性化的解決方案，以智能優(yōu)化TM設(shè)計(jì)和三維全析TM研磨工藝推出三大產(chǎn)品系列：英國定制的皇室鏡片系列，頂尖科技的皇視智能鏡片系列和舒適健康的皇視減負(fù)鏡片系列。所有產(chǎn)品均采用皇視皇鉆TM膜層，其中的皇視皇鉆藍(lán)膜，讓廣大消費(fèi)者切身體驗(yàn)了防藍(lán)光鏡片帶來的視力保護(hù)?；室暪鈱W(xué)出品的每一片G&H鏡片均經(jīng)過21道質(zhì)量檢測，終檢合格后刻上GH鐳射標(biāo)志，配合24小時(shí)/7天專人售后服務(wù)，確保顧客100%滿意。

第二篇：西安回歸光學(xué)科技有限公司企業(yè)介紹（定稿）

企業(yè)介紹

西安回歸光學(xué)科技有限公司成立于2009年，由西安交通大學(xué)李書印博士創(chuàng)建，公司旨在運(yùn)用最新科技成果研發(fā)更好的視覺矯正產(chǎn)品，從而幫助更多的視力低下人群重新獲得視覺健康。讓人人看的更加清晰舒適是我們不懈奮斗的目標(biāo)。

公司創(chuàng)建至今已經(jīng)先后研發(fā)推出回歸鏡（棱透復(fù)合眼鏡）、3D視覺訓(xùn)練系統(tǒng)、電視增視鏡、雙向智能視力調(diào)節(jié)訓(xùn)練儀、智能生活鏡、無極變棱眼位檢測儀等專利產(chǎn)品，每一項(xiàng)產(chǎn)品都在市場上廣獲好評(píng)，是國內(nèi)視光產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域自主創(chuàng)新研發(fā)能力最強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)之一，由李書印博士獨(dú)創(chuàng)的近視防治眼位學(xué)說在眼科學(xué)術(shù)領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注，相關(guān)理論著作不久將在國內(nèi)上市推出。

公司目前已經(jīng)與國內(nèi)200多家專業(yè)機(jī)構(gòu)取得合作，上萬名的近視、弱視青少年從中受益，我們?nèi)詫⒈忠回灥淖灾鲃?chuàng)新原則，不斷推出更好的視覺矯正產(chǎn)品，立志成為國內(nèi)最專業(yè)的視覺矯正康復(fù)方案系統(tǒng)提供商，向我們讓人人看的更加清晰舒適的目標(biāo)不斷奮進(jìn)！

第三篇：光學(xué)知識(shí)

光學(xué)知識(shí)：

1.色溫

定義：光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí)，黑體的溫度稱為該光源的色溫。

色溫度以絕對(duì)溫度 K 來表示，是將一標(biāo)準(zhǔn)黑體（例如鉑）加熱，溫度升高至某一程度時(shí)顏色開始由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛（藍(lán)紫）、紫，逐漸改變，利用這種光色變化的特性，其光源的光色與黑體的光色相同時(shí)，我們將黑體當(dāng)時(shí)的溫度稱之為該光源的色溫度。以絕對(duì)溫K(Kelvin，或稱開氏溫度)為單位(K=℃+273.15)。因此，黑體加熱至呈紅色時(shí)溫度約527℃即800K，其溫度影響光色變化。

光色愈偏藍(lán)，色溫愈高；偏紅則色溫愈低。一天當(dāng)中光的光色亦隨時(shí)間變化：日出后40分鐘光色較黃，色溫約3000K；正午陽光雪白，上升至4800-5800K，陰天正午時(shí)分則約6500K；日落前光色偏紅，色溫又降至約2200K。因相關(guān)色溫度事實(shí)上是以黑體輻射接近光源光色時(shí)，對(duì)該光源光色表現(xiàn)的評(píng)價(jià)值，并非一種精確的顏色對(duì)比，故具有相同色溫值的兩種光源，可能在光色外觀上仍有些許差異。僅憑色溫?zé)o法了解光源對(duì)物體的顯色能力，或在該光源下物體顏色的再現(xiàn)程度如何。

黑體的溫度越高，光譜中藍(lán)色的成份則越多，而紅色的成份則越少。例如，白熾燈的光色是暖白色，其色溫表示為2700K，而日光色熒光燈的色溫表示方法則是6000K。北方晴空 8000-8500k

陰天 6500-7500k

夏日正午陽光 5500k

金屬鹵化物燈4000-4600k

下午日光 4000k

冷色熒光燈 4000-5000k

高壓汞燈 3450-3750k

暖色熒光燈 2500-3000k

鹵素?zé)?3000k

鎢絲燈 2700k

高壓鈉燈 1950-2250k

蠟燭光 2000k

一些常用光源的色溫為：標(biāo)準(zhǔn)燭光為1930K（開爾文溫度單位）；鎢絲燈為2760-2900K；熒光燈為3000K；閃光燈為3800K；中午陽光為5600K；電子閃光燈為6000K；藍(lán)天為12000-18000K。

光源色溫不同，光色也不同，色溫在3300K以下有穩(wěn)重的氣氛，溫暖的感覺；色溫在3000--5000K為中間色溫,有爽快的感覺；色溫在5000K以上有冷的感覺，不同光源的不同光色組成最佳環(huán)境。

<3300K 溫暖（帶紅的白色）穩(wěn)重、溫暖

3000－5000K 中間（白色）爽快

>5000K 清涼型（帶藍(lán)的白色）冷

色溫與亮度：高色溫光源照射下，如亮度不高則給人們有一種陰冷的氣氛；低色溫光源照射下，亮度過高會(huì)給人們有一種悶熱感覺。

光色的對(duì)比：在同一空間使用兩種光色差很大的光源，其對(duì)比將會(huì)出現(xiàn)層次效果，光色對(duì)比大時(shí)，在獲得亮度層次的同時(shí)，又可獲得光色的層次。

亮度：指的是人在看到光源時(shí)，眼睛感覺到的光亮度。亮度高低決定于光源產(chǎn)生光的能力。亮度符號(hào) L，單位nite（cd/m2），其中cd為光強(qiáng)的單位，1cd代表1燭光，即一根標(biāo)準(zhǔn)蠟燭的發(fā)光能力。單位面積上的燭光越多，則代表發(fā)光能力越強(qiáng)，亮度越高

照度：指的是光源照射到周圍空間或地面上，單位被照射面積上的光通量。照度符號(hào) E，單位LUX(lm/m2)，其中l(wèi)m是光通量的單位，1lm代表1cd的光源在一個(gè)單位立體角內(nèi)的光通量。單位被照射面積上的光通量多，照度就高。

亮度與照度：

關(guān)聯(lián)點(diǎn)是：影響光源照度和亮度高低的物理量是相同的，即光通量

不同點(diǎn)一：影響光源亮度的光通量，是光源表面輻射出來的總光通量的多少，光源的發(fā)光能力越強(qiáng)，輻射出的總光通量越多；

不同點(diǎn)二：影響光源照度的光通量，是光源被輻射到被照面（如墻壁、地面、作業(yè)平臺(tái)）上的光通量的多少。

不同點(diǎn)三：兩者位置不同，受外界影響因素也不同。同一只光源，光源表面輻射出來的光通量被輻射到被照面（如墻壁、地面、作業(yè)平臺(tái)）的光通量，在數(shù)量關(guān)系上是不等的。

物理意義

亮度形容的是光源的發(fā)光能力

照度形容的是被照物體所受到的光通量的大小 即，同一個(gè)光源的亮度是固定的，但是對(duì)同一個(gè)物體在不同距離產(chǎn)生的照度是不一樣的光強(qiáng)度(luminous intensity)

是光源在單位立體角內(nèi)輻射的光通量，以I表示，單位為坎德拉(candela，簡稱cd)。1坎德拉表示在單位立體角內(nèi)輻射出1流明的光通量。

光通量φ流明Lumen(lm)

是由光源向各個(gè)方向射出的光功率,也即每一單位時(shí)間射出的光能量

色彩：

色彩深度又叫色彩位數(shù)，即位圖中要用多少個(gè)二進(jìn)制位來表示每個(gè)點(diǎn)的顏色，是分辨率的一個(gè)重要指標(biāo)。常用有1位（單色），2位（4色，CGA），4位（16色，VGA），8位（256色），16位（增強(qiáng)色），24位和32位（真彩色）等。色深16位以上的位圖還可以根據(jù)其中分別表示RGB三原色或CMYK四原色（有的還包括Alpha通道）的位數(shù)進(jìn)一步分類，如16位位圖圖片還可分為RGB565，RGB555X1（有1位不攜帶信息），RGB555A1，RGB444A4等等。

色彩空間：（YUV、YIQ、YCbCr）

YUV模型用于PAL和SECAM制式的電視系統(tǒng)；YIQ模型與YUV模型類似，用于NTSC制式的電視系統(tǒng)。YIQ顏色空間中的I和Q分量相當(dāng)于將YUV空間中的UV分量做了一個(gè)33度的旋轉(zhuǎn)；YCbCr顏色空間是由YUV顏色空間派生的一種顏色空間，主要用于數(shù)字電視系統(tǒng)中；

這三者與RGB轉(zhuǎn)化公式：

RGB-> YUV：

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B,U =-0.147R0.515G0.275G0.523G + 0.311B

RGB-> YCbCr：

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B, Cb =-0.169R0.419B-0.103B 從公式中，我們關(guān)鍵要理解的一點(diǎn)是，UV/CbCr信號(hào)實(shí)際上就是藍(lán)色差信號(hào)和紅色差信號(hào)。我們?cè)跀?shù)字電子多媒體領(lǐng)域所談到的YUV格式，實(shí)際上準(zhǔn)確的說，是以 YCbCr色彩空間模型為基礎(chǔ)的具有多種存儲(chǔ)格式的一類顏色模型的家族（包括YUV444 / YUV422 / YUV420 / YUV420P等等）。在Camera Sensor中，最常用的YUV模型是 YUV422格式，因?yàn)樗捎?個(gè)字節(jié)描述兩個(gè)像素，能和RGB565模型比較好的兼容。有利于Camera Sensor和Camera controller的軟硬件接口設(shè)計(jì)。

人造光源：

1.D65 國際標(biāo)準(zhǔn)人工日光(Artificial Daylight)色溫：6500K 功率：20W

2.TL84 歐洲、日本、中國商店光源色溫：4000K 功率：18W

3.F 家庭酒店用燈、比色參考光源色溫：2700K 功率：40W

4.UV 紫外燈光源(Ultra-Violet)波長：365nm 功率：20W

5.CWF 美國冷白商店光源(Cool White Fluorescent)色溫：4150K 功率：20W

6.U30 美國暖白商店光源(Warm White Fluorescent)色溫：3000K 功率：18W

7.TL83標(biāo)準(zhǔn)光源，歐洲廚窗燈、部份客戶指定用商店光源色溫:3000K，算法：.白平衡算法：

在相機(jī)拍攝過程中，很多初學(xué)者會(huì)發(fā)現(xiàn)熒光燈的光在人看起來是白色的，但用數(shù)碼相機(jī)拍攝出來卻有點(diǎn)偏綠。同樣，如果是在白熾燈下，拍出圖像的色彩就會(huì)明顯偏紅。人類的眼睛之所以把它們都看成白色的，是因?yàn)槿搜圻M(jìn)行了修正。如果能夠使相機(jī)拍攝出的圖像色彩和人眼所看到的色彩完全一樣就好了。但是，由于 CCD/CMOS傳感器本身沒有這種功能，因此就有必要對(duì)它輸出的信號(hào)進(jìn)行一定的修正，這種修正就叫做白平衡。

色溫對(duì)于相機(jī)而言就是白平衡的問題。在各種不同的光線狀況下，目標(biāo)物的色彩會(huì)產(chǎn)生變化。在這方面，白色物體變化得最為明顯：在室內(nèi)鎢絲燈光下，白色物體看起來會(huì)帶有橘黃色色調(diào)，在這樣的光照條件下拍攝出來的景物就會(huì)偏黃；但如果是在蔚藍(lán)天空下，則會(huì)帶有藍(lán)色色調(diào)。在這樣的光照條件下拍攝出來的景物會(huì)偏藍(lán)。為了盡可能減少外來光線對(duì)目標(biāo)顏色造成的影響，在不同的色溫條件下都能還原出被攝目標(biāo)本來的色彩，就需要相機(jī)進(jìn)行色彩校正，以達(dá)成正確的色彩平衡，這就稱為白平衡調(diào)整。

白平衡調(diào)整就是試圖把白色制成純白色。如果這個(gè)最亮的部分是黃色，它會(huì)加強(qiáng)藍(lán)色來減少畫面中的黃色色彩，以求得更為自然的色彩。相機(jī)只要在拍攝白色物體時(shí)正確還原物體的白色，就可以在同樣的照明條件下正確還原物體的其他色彩。

2.ISO：

ISO感光度的高低代表了在相同EV曝光值時(shí)，選擇更高的ISO感光度，在光圈不變的情況下能夠使用更快的快門速度獲得同樣的曝光量。反之，在快門不變的情況下能夠使用更小的光圈而保持獲得正確的曝光量。因此，在光線比較暗淡的情況下進(jìn)行拍攝，往往可以選擇較高的ISO感光度。當(dāng)然，對(duì)于單反相機(jī)而言還可以選擇使用較大口徑的鏡頭，提高光通量。而對(duì)于一般數(shù)碼相機(jī)因?yàn)椴捎玫氖枪潭ㄧR頭，惟有通過提高ISO感光度來適應(yīng)暗淡光線情況下的拍攝，特別是在無法使用輔助光線的情況下。

夜景拍攝常常使用較小的光圈和較長的曝光時(shí)間，假如選擇較高的ISO感光度必將不可

避免的產(chǎn)生噪點(diǎn)和雜色。這時(shí)可以使用三腳架，有可能的再使用快門線，選擇較低的ISO感光度就可以避免噪點(diǎn)和雜色的產(chǎn)生。

Lux

照度是反映光照強(qiáng)度的一種單位，其物理意義是照射到單位面積上的光通量，照度的單位是每平方米的流明（Lm）數(shù)，也叫做勒克斯（Lux）： 1 lx=1 Lm/㎡上式中，Lm是光通量的單位

第四篇：光學(xué)論文材料

簡介

在早期，主要是基于幾何光學(xué)和波動(dòng)光學(xué)拓寬人的視覺能力，建立了以望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、光譜儀和干涉儀等為典型產(chǎn)品的光學(xué)儀器工業(yè)。這些技術(shù)和工業(yè)至今仍然發(fā)揮著重要作用。本世紀(jì)中葉，產(chǎn)生了全息術(shù)和以傅里葉光學(xué)為基礎(chǔ)的光學(xué)信息處理的理論和技術(shù)。特別是六十年代初第一臺(tái)激光器的問世，實(shí)現(xiàn)了高亮度和高時(shí)一空相干度的光源，使光子不僅成為了信息的相干載體而且成為了能量的有效載體，隨著激光技，本和光電子技術(shù)的崛起，光學(xué)工程已發(fā)展為光學(xué)為主的，并與信息科學(xué)、能源科學(xué)、材料科學(xué)。生命科學(xué)、空間科學(xué)、精密機(jī)械與制造、計(jì)算機(jī)科學(xué)及微電子技術(shù)等學(xué)科緊密交叉和相互滲透的學(xué)科。它包含了許多重要的新興學(xué)科分支，如激光技術(shù)、光通信、光存儲(chǔ)與記錄、光學(xué)信息處理、光電顯示、全息和三維成像薄膜和集成光學(xué)、光電子和光子技術(shù)、激光材料處理和加工、弱光與紅外熱成像技術(shù)、光電測量、光纖光學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)和光電子儀器及器件、光學(xué)遙感技術(shù)以及綜合光學(xué)工程技術(shù)等。這些分支不僅使光學(xué)工程產(chǎn)生了質(zhì)上的躍變，而且推動(dòng)建立了一個(gè)規(guī)模迅速擴(kuò)大的前所未有的現(xiàn)代光學(xué)產(chǎn)業(yè)和光電子產(chǎn)業(yè)。編輯本段發(fā)展

近些年來，在一些重要的領(lǐng)域，信息載體正在由電磁波段擴(kuò)展到光波段，從而使現(xiàn)代光學(xué)產(chǎn)業(yè)的主體集中在光信息獲取、傳輸、處理、記錄、存儲(chǔ)、顯示和傳感等的光電信息產(chǎn)業(yè)上。這些產(chǎn)業(yè)一般具有數(shù)字化、集成化和微結(jié)構(gòu)化等技術(shù)特征。在傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)不斷地智能化和自動(dòng)化，從而仍然能夠發(fā)揮重要作用的同時(shí)，對(duì)集傳感、處理和執(zhí)行功能于一體的微光學(xué)系統(tǒng)的研究和開拓光子在信息科學(xué)中作用的研究，將成為今后光學(xué)工程學(xué)科的重要發(fā)展方向。平板顯示技術(shù)與器件

平板顯示是采用平板顯示器件輔以邏輯電路來實(shí)現(xiàn)顯示的。由于其電壓低、重量輕、體積小、顯示質(zhì)量優(yōu)異，無論在民用領(lǐng)域還是在軍用領(lǐng)域都將獲得廣泛應(yīng)用。該方向主要從事發(fā)光與信息顯示前沿科學(xué)問題。既包括發(fā)光顯示材料（有機(jī)材料、無機(jī)材料及其相關(guān)復(fù)合等材料），又包括諸多（場發(fā)射、等離子體、發(fā)光二極管、液晶及電致發(fā)光等）顯示器件等方面的研究。全光信號(hào)處理及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)

主要研究光通信網(wǎng)絡(luò)、光纖傳感及生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域的前沿課題——光分組交換全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及支撐光分組交換的全光信號(hào)處理技術(shù)，如光彈性分組環(huán)光纖通信網(wǎng)、全光緩存技術(shù)、光開關(guān)、光邏輯、光信頭識(shí)別、分布式光纖傳感系統(tǒng)、光纖性能在線檢測、光纖技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)中的應(yīng)用等。光電檢測技術(shù)

主要研究先進(jìn)制造技術(shù)、軌道交通等工程領(lǐng)域內(nèi)各種幾何及物理量的光電檢測機(jī)理、方法、技術(shù)與實(shí)現(xiàn)途徑，并采用各種信息與信號(hào)處理方法與技術(shù)來獲得各種評(píng)價(jià)參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)重要零部件與設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)及缺陷的實(shí)時(shí)檢測與故障診斷，確保其運(yùn)行安全。生物分子光探測技術(shù)

采用先進(jìn)光電子學(xué)技術(shù)，以朊病毒、HIV等重要病毒為模型，開展病毒與細(xì)胞的相互作用機(jī)制、免疫保護(hù)機(jī)制研究，開展生物大分子的探測、分子相互作用識(shí)別等先進(jìn)技術(shù)研究，發(fā)展快速檢測技術(shù)。開展新型病毒載體、真核表達(dá)載體技術(shù)的研究。開發(fā)新型疫苗和藥物。光電子材料與器件

太陽能電池技術(shù)，主要研究先進(jìn)的晶硅太陽電池工藝，以及單晶硅/非晶硅 異質(zhì)結(jié)（HIT）太陽電池技術(shù)、非晶硅薄膜太陽電池技術(shù)、有機(jī)薄膜太陽電池技術(shù)、染料敏化太陽電池技術(shù)、寬帶吸收增強(qiáng)太陽電池技術(shù)等。

研究稀土發(fā)光、半導(dǎo)體發(fā)光、白光LED照明、無汞熒光燈、光學(xué)薄膜基本設(shè)計(jì)、光存儲(chǔ)、光電探測等材料及光電器件，研究這些材料和器件的新技術(shù)和新工藝以及它們的應(yīng)用。光學(xué)

研究內(nèi)容

我們通常把光學(xué)分成幾何光學(xué)、物理光學(xué)和量子光學(xué)。幾何光學(xué)

是從幾個(gè)由實(shí)驗(yàn)得來的基本原理出發(fā)，來研究光的傳播問題的學(xué)科。它利用光線的概念、折射、反射定律來描述光在各種媒質(zhì)中傳播的途徑，它得出的結(jié)果通?？偸遣▌?dòng)光學(xué)在某些條件下的近似或極限。物理光學(xué)

是從光的波動(dòng)性出發(fā)來研究光在傳播過程中所發(fā)生的現(xiàn)象的學(xué)科，所以也稱為波動(dòng)光學(xué)。它可以比較方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向異性的媒質(zhì)中傳插時(shí)所表現(xiàn)出的現(xiàn)象。波動(dòng)光學(xué) 的基礎(chǔ)就是經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的麥克斯韋方程組。波動(dòng)光學(xué)不詳論介電常數(shù)和磁導(dǎo)率與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，而側(cè)重于解釋光波的表現(xiàn)規(guī)律。波動(dòng)光學(xué)可以解釋光在散射媒質(zhì)和各向異性媒質(zhì)中傳播時(shí)現(xiàn)象，以及光在媒質(zhì)界面附近的表現(xiàn)；也能解釋色散現(xiàn)象和各種媒質(zhì)中壓力、溫度、聲場、電場和磁場對(duì)光的現(xiàn)象的影響。量子光學(xué)

英文名稱：quantum optics

量子光學(xué)是以輻射的量子理論研究光的產(chǎn)生、傳輸、檢測及光與物質(zhì)相互作用的學(xué)科。1900年普朗克在研究黑體輻射時(shí)，為了從理論上推導(dǎo)出得到的與實(shí)際相符甚好的經(jīng)驗(yàn)公式，他大膽地提出了與經(jīng)典概念迥然不同的假設(shè)，即“組成黑體的振子的能量不能連續(xù)變化，只能取一份份的分立值”。

1905年，愛因斯坦在研究光電效應(yīng)時(shí)推廣了普朗克的上述量子論，進(jìn)而提出了光子的概念。他認(rèn)為光能并不像電磁波理論所描述的那樣分布在波陣面上，而是集中在所謂光子的微粒上。在光電效應(yīng)中，當(dāng)光子照射到金屬表面時(shí)，一次為金屬中的電子全部吸收，而無需電磁理論所預(yù)計(jì)的那種累積能量的時(shí)間，電子把這能量的一部分用于克服金屬表面對(duì)它的吸力即作逸出功，余下的就變成電子離開金屬表面后的動(dòng)能。

這種從光子的性質(zhì)出發(fā)，來研究光與物質(zhì)相互作用的學(xué)科即為量子光學(xué)。它的基礎(chǔ)主要是量子力學(xué)和量子電動(dòng)力學(xué)。

光的這種既表現(xiàn)出波動(dòng)性又具有粒子性的現(xiàn)象既為光的波粒二象性。后來的研究從理論和實(shí)驗(yàn)上無可爭辯地證明了：非但光有這種兩重性，世界的所有物質(zhì)，包括電子、質(zhì)子、中子和原子以及所有的宏觀事物，也都有與其本身質(zhì)量和速度相聯(lián)系的波動(dòng)的特性。應(yīng)用光學(xué)

光學(xué)是由許多與物理學(xué)緊密聯(lián)系的分支學(xué)科組成；由于它有廣泛的應(yīng)用，所以還有一系列應(yīng)用背景較強(qiáng)的分支學(xué)科也屬于光學(xué)范圍。例如，有關(guān)電磁輻射的物理量的測量的光度學(xué)、輻射度學(xué)；以正常平均人眼為接收器，來研究電磁輻射所引起的彩色視覺，及其心理物理量的測量的色度學(xué)；以及眾多的技術(shù)光學(xué)：光 學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及光學(xué)儀器理論，光學(xué)制造和光學(xué)測試，干涉量度學(xué)、薄膜光學(xué)、纖維光學(xué)和集成光學(xué)等；還有與其他學(xué)科交叉的分支，如天文光學(xué)、海洋光學(xué)、遙感光學(xué)、大氣光學(xué)、生理光學(xué)及兵器光學(xué)等。學(xué)科發(fā)現(xiàn)

光學(xué)的起源在西方很早就有光學(xué)知識(shí)的記載，歐幾里得(Euclid，公元前約330～260)的<反射光學(xué)>(Catoptrica)研究了光的反射；阿拉伯學(xué)者阿勒·哈增(AI-Hazen，965～1038)寫過一部<光學(xué)全書>，討論了許多光學(xué)的現(xiàn)象。

光學(xué)真正形成一門科學(xué)，應(yīng)該從建立反射定律和折射定律的時(shí)代算起，這兩個(gè)定律奠定了幾何光學(xué)的基礎(chǔ)。17世紀(jì)，望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的應(yīng)用大大促進(jìn)了幾何光學(xué)的發(fā)展。

光的本性（物理光學(xué)）也是光學(xué)研究的重要課題。微粒說把光看成是由微粒組成，認(rèn)為這些微粒按力學(xué)規(guī)律沿直線飛行，因此光具有直線傳播的性質(zhì)。19世紀(jì)以前，微粒說比較盛行。但是，隨著光學(xué)研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)了許多不能用直進(jìn)性解釋的現(xiàn)象，例如干涉、衍射等，用光的波動(dòng)性就很容易解釋。於是光學(xué)的波動(dòng)說又占了上風(fēng)。兩種學(xué)說的爭論構(gòu)成了光學(xué)發(fā)展史上的一根紅線。

狹義來說，光學(xué)是關(guān)于光和視見的科學(xué)，optics(光學(xué))這個(gè)詞，早期只用于跟眼睛和視見相聯(lián)系的事物。而今天，常說的光學(xué)是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線的寬廣波段范圍內(nèi)的，關(guān)于電磁輻射的發(fā)生、傳播、接收和顯示，以及跟物質(zhì)相互作用的科學(xué)。光學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要組成部分，也是與其他應(yīng)用技術(shù)緊密相關(guān)的學(xué)科。編輯本段歷史發(fā)展

光學(xué)是一門有悠久歷史的學(xué)科，它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。

人類對(duì)光的研究，最初主要是試圖回答“人怎么能看見周圍的物體？”之類問題。約在公元前400多年(先秦的代)，中國的《墨經(jīng)》中記錄了世界上最早的光學(xué)知識(shí)。它有八條關(guān)于光

學(xué)的記載，敘述影的定義和生成，光的直線傳播性和針孔成像，并且以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈淖钟懻摿嗽谄矫骁R、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關(guān)系。

自《墨經(jīng)》開始，公元11世紀(jì)阿拉伯人伊本·海賽木發(fā)明透鏡；公元1590年到17世紀(jì)初，詹森和李普希同時(shí)獨(dú)立地發(fā)明顯微鏡；一直到17世紀(jì)上半葉，才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結(jié)果，歸結(jié)為今天大家所慣用的反射定律和折射定律。

1665年，牛頓進(jìn)行太陽光的實(shí)驗(yàn)，它把太陽光分解成簡單的組成部分，這些成分形成一個(gè)顏色按一定順序排列的光分布——光譜。它使人們第一次接觸到光的客觀的和定量的特征，各單色光在空間上的分離是由光的本性決定的。

牛頓還發(fā)現(xiàn)了把曲率半徑很大的凸透鏡放在光學(xué)平玻璃板上，當(dāng)用白光照射時(shí)，則見透鏡與玻璃平板接觸處出現(xiàn)一組彩色的同心環(huán)狀條紋；當(dāng)用某一單色光照射時(shí)，則出現(xiàn)一組明暗相間的同心環(huán)條紋，后人把這種現(xiàn)象稱牛頓環(huán)。借助這種現(xiàn)象可以用第一暗環(huán)的空氣隙的厚度來定量地表征相應(yīng)的單色光。

牛頓在發(fā)現(xiàn)這些重要現(xiàn)象的同時(shí)，根據(jù)光的直線傳播性，認(rèn)為光是一種微粒流。微粒從光源飛出來，在均勻媒質(zhì)內(nèi)遵從力學(xué)定律作等速直線運(yùn)動(dòng)。牛頓用這種觀點(diǎn)對(duì)折射和反射現(xiàn)象作了解釋。

惠更斯是光的微粒說的反對(duì)者，他創(chuàng)立了光的波動(dòng)說。提出“光同聲一樣，是以球形波面?zhèn)鞑サ摹?。并且指出光振?dòng)所達(dá)到的每一點(diǎn)，都可視為次波的振動(dòng)中心、次波的包絡(luò)面為傳播波的波陣面(波前)。在整個(gè)18世紀(jì)中，光的微粒流 理論和光的波動(dòng)理論都被粗略地提了出來，但都不很完整。

19世紀(jì)初，波動(dòng)光學(xué)初步形成，其中托馬斯·楊圓滿地解釋了“薄膜顏色”和雙狹縫乾涉現(xiàn)象。菲涅耳于1818年以楊氏乾涉原理補(bǔ)充了惠更斯原理，由此形成了今天為人們所熟知的惠更斯-菲涅耳原理，用它可圓滿地解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象，也能解釋光的直線傳播。

在進(jìn)一步的研究中，觀察到了光的偏振和偏振光的干涉。為了解釋這些現(xiàn)象，菲涅耳假定光是一種在連續(xù)媒質(zhì)(以太)中傳播的橫波。為說明光在各不同媒質(zhì)中的不同速度，又必須假定以太的特性在不同的物質(zhì)中是不同的；在各向異性媒質(zhì)中還需要有更復(fù)雜的假設(shè)。此外，還必須給以太以更特殊的性質(zhì)才能解釋光不是縱波。如此性質(zhì)的以太是難以想象的。

1846年，法拉第發(fā)現(xiàn)了光的振動(dòng)面在磁場中發(fā)生旋轉(zhuǎn)；1856年，韋伯發(fā)現(xiàn)光在真空中的速度等于電流強(qiáng)度的電磁單位與靜電單位的比值。他們的發(fā)現(xiàn)表明光學(xué)現(xiàn)象與磁學(xué)、電學(xué)現(xiàn)象間有一定的內(nèi)在關(guān)系。

1860年前后，麥克斯韋的指出，電場和磁場的改變，不能局限于空間的某一部分，而是以等于電流的電磁單位與靜電單位的比值的速度傳播著，光就是這樣一種電磁現(xiàn)象。這個(gè)結(jié)論在1888年為赫茲的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。然而，這樣的理論還不能說明能產(chǎn)生象光這樣高的頻率的電振子的性質(zhì)，也不能解釋光的色散現(xiàn)象。到了1896年洛倫茲創(chuàng)立電子論，才解釋了發(fā)光和物質(zhì)吸收光的現(xiàn)象，也解釋了光在物質(zhì)中傳播的各種特點(diǎn)，包括對(duì)色散現(xiàn)象的解釋。在洛倫茲的理論中，以太乃是廣袤無限的不動(dòng)的媒質(zhì)，其唯一特點(diǎn)是，在這種媒質(zhì)中光振動(dòng)具有一定的傳播速度。

對(duì)于像熾熱的黑體的輻射中能量按波長分布這樣重要的問題，洛倫茲理論還不能給出令人滿意的解釋。并且，如果認(rèn)為洛倫茲關(guān)于以太的概念是正確的話，則可將不動(dòng)的以太選作參照系，使人們能區(qū)別出絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。而事實(shí)上，1887年邁克耳遜用乾涉儀測“以太風(fēng)”，得到否定的結(jié)果，這表明到了洛倫茲電子論時(shí)期，人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)仍然有不少片面性。

1900年，普朗克從物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)理論中借用不連續(xù)性的概念，提出了輻射的量子論。他認(rèn)為各種頻率的電磁波，包括光，只能以各自確定分量的能量從振子射出，這種能量微粒稱為量子，光的量子稱為光子。

量子論不僅很自然地解釋了灼熱體輻射能量按波長分布的規(guī)律，而且以全新的方式提出了光與物質(zhì)相互作用的整個(gè)問題。量子論不但給光學(xué)，也給整個(gè)物理學(xué)提供了新的概念，所以通常把它的誕生視為近代物理學(xué)的起點(diǎn)。

1905年，愛因斯坦運(yùn)用量子論解釋了光電效應(yīng)。他給光子作了十分明確的表示，特別指出光與物質(zhì)相互作用時(shí)，光也是以光子為最小單位進(jìn)行的。

1905年9月，德國《物理學(xué)年鑒》發(fā)表了愛因斯坦的“關(guān)于運(yùn)動(dòng)媒質(zhì)的電動(dòng)力學(xué)”一文。第一次提出了狹義相對(duì)論基本原理，文中指出，從伽利略和牛頓時(shí)代以來占統(tǒng)治地位的古典物理學(xué)，其應(yīng)用范圍只限于速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速的情況，而他的新理論可解釋與很大運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)的過程的特征，根本放棄了以太的概念，圓滿地解釋了運(yùn)動(dòng)物體的光學(xué)現(xiàn)象。

這樣，在20世紀(jì)初，一方面從光的干涉、衍射、偏振以及運(yùn)動(dòng)物體的光學(xué)現(xiàn)象確證了光是電磁波；而另一方面又從熱輻射、光電效應(yīng)、光壓以及光的化學(xué)作用等無可懷疑地證明了光的量子性——微粒性。

1922年發(fā)現(xiàn)的康普頓效應(yīng)，1928年發(fā)現(xiàn)的喇曼效應(yīng)，以及當(dāng)時(shí)已能從實(shí)驗(yàn)上獲得的原子光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)，它們都表明光學(xué)的發(fā)展是與量子物理緊密相關(guān) 的。光學(xué)的發(fā)展歷史表明，現(xiàn)代物理學(xué)中的兩個(gè)最重要的基礎(chǔ)理論——量子力學(xué)和狹義相對(duì)論都是在關(guān)于光的研究中誕生和發(fā)展的。

此后，光學(xué)開始進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，以致于成為現(xiàn)代物理學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)前沿的重要組成部分。其中最重要的成就，就是發(fā)現(xiàn)了愛因斯坦于1916年預(yù)言過的原子和分子的受激輻射，并且創(chuàng)造了許多具體的產(chǎn)生受激輻射的技術(shù)。

愛因斯坦研究輻射時(shí)指出，在一定條件下，如果能使受激輻射繼續(xù)去激發(fā)其他粒子，造成連鎖反應(yīng)，雪崩似地獲得放大效果，最后就可得到單色性極強(qiáng)的輻射，即激光。1960年，西奧多·梅曼用紅寶石制成第一臺(tái)可見光的激光器；同年制成氦氖激光器；1962年產(chǎn)生了半導(dǎo)體激光器；1963年產(chǎn)生了可調(diào)諧染料激光器。由于激光具有極好的單色性、高亮度和良好的方向性，所以自1958年發(fā)現(xiàn)以來，得到了迅速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，引起了科學(xué)技術(shù)的重大變化。

光學(xué)的另一個(gè)重要的分支是由成像光學(xué)、全息術(shù)和光學(xué)信息處理組成的。這一分支最早可追溯到1873年阿貝提出的顯微鏡成像理論，和1906年波特為之完成的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；1935年澤爾尼克提出位相反襯觀察法，并依此由蔡司工廠制成相襯顯微鏡，為此他獲得了1953年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；1948年伽柏提出的現(xiàn)代全息照相術(shù)的前身——波陣面再現(xiàn)原理，為此，伽柏獲得了1971年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

自20世紀(jì)50年代以來，人們開始把數(shù)學(xué)、電子技術(shù)和通信理論與光學(xué)結(jié)合起來，給光學(xué)引入了頻譜、空間濾波、載波、線性變換及相關(guān)運(yùn)算等概念，更新了經(jīng)典成像光學(xué)，形成了所謂“博里葉光學(xué)”。再加上由于激光所提供的相乾光和由利思及阿帕特內(nèi)克斯改進(jìn)了的全息術(shù)，形成了一個(gè)新的學(xué)科領(lǐng)域——光學(xué)信息處理。光纖通信就是依據(jù)這方面理論的重要成就，它為信息傳輸和處理提供了嶄新的技術(shù)。

在現(xiàn)代光學(xué)本身，由強(qiáng)激光產(chǎn)生的非線性光學(xué)現(xiàn)象正為越來越多的人們所注意。激光光譜學(xué)，包括激光喇曼光譜學(xué)、高分辨率光譜和皮秒超短脈沖，以及可調(diào)諧激光技術(shù)的出現(xiàn)，已使傳統(tǒng)的光譜學(xué)發(fā)生了很大的變化，成為深入研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及能量轉(zhuǎn)換機(jī)制的重要手段。它為凝聚態(tài)物理學(xué)、分子生物學(xué)和化學(xué)的動(dòng)態(tài)過程的研究提供了前所未有的技術(shù)。

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第五篇：光學(xué)教案

光學(xué)知識(shí)點(diǎn)

（一）光源：能發(fā)光的物體。

1、光源可分為自然光源。如 ：太陽、螢火蟲。

2、人造光源。如： 篝火、蠟燭、油燈、電燈、電視機(jī)屏幕。

3、月亮、平面鏡、放電影時(shí)所看到的銀幕本身不會(huì)發(fā)光，它們不是光源。

（二）光的傳播：光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。

1、表示光的傳播方向的直線叫光線，光線是帶箭頭的直線，箭頭表示光傳播的方向。

2、用光的直線傳播解釋簡單的光現(xiàn)象

1）影的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，由于光是沿直線傳播的，所以在不透光的物體后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。2）日食、月食的成因。

3）小孔成像：小孔成像實(shí)驗(yàn)早在《墨經(jīng)》中就有記載小孔成像成倒立的實(shí)像，其像的形狀與孔的形狀無關(guān)。

（三）光速

81、光在真空中的傳播速度是3×10 m/s.2、光在其他各種介質(zhì)中的速度都比在真空中的小.3、光在空氣中的速度可認(rèn)為是3×108 m/s.（四）色散：復(fù)色光分解單色光的現(xiàn)象，叫做光的色散。

1、白光是復(fù)色光。白光通過棱鏡不能再分解的光叫做單色光

2、紅、綠、藍(lán)是色光的三原色

3、紅、黃、藍(lán)是顏料的三原色。

（五）光的反射：光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時(shí)，一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。

1、反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面上，反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。

2、分類：

⑴ 鏡面反射：射到物面上的平行光反射后仍然平行。

迎著太陽看平靜的水面，特別亮。黑板“反光”等，都是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射 ⑵ 漫反射：射到物面上的平行光反射后向著不同的方向 每條光線遵守光的反射定律。

（六）平面鏡：

1、成像特點(diǎn)：①物體在平面鏡里所成的像是虛像。②像、物到鏡面的距離相等。③像、物大小相等。④像、物的連線與鏡面垂直。

2、“正立”“等大”“虛象”像、物關(guān)于鏡面對(duì)稱。

3、成像原理：光的反射定理。

4、作用：成像、改變光路。

5、實(shí)像和虛像：實(shí)像：實(shí)際光線會(huì)聚點(diǎn)所成的像。

虛像：反射光線反向延長線的會(huì)聚點(diǎn)所成的像。

（七）光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化；這種現(xiàn)象叫光的折射現(xiàn)象。

1、光的折射定律：

⑴折射光線，入射光線和法線在同一平面內(nèi)。⑵折射光線和入射光線分居與法線兩側(cè)。⑶

光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角。光從水中或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。光從空氣垂直射入（或其他介質(zhì)射出），折射角=入射角= 0度。

2、在折射時(shí)光路是可逆的。

3、應(yīng)用：從空氣看水中的物體，或從水中看空氣中的物體看到的是物體的虛像，看到的位置比實(shí)際位置高。

（八）透鏡成像：

1、透鏡及分類： 凸透鏡： 邊緣薄，中央厚。

凹透鏡： 邊緣厚，中央薄。

2、主光軸，光心、焦點(diǎn)、焦距。

主光軸：通過兩個(gè)球心的直線。

光心：主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過它的光線傳播方向不變。焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用“F”表示

焦距：焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用“f”表示。

虛焦點(diǎn)：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn)，所以叫虛焦點(diǎn)。每個(gè)透鏡都有兩個(gè)焦點(diǎn)、焦距和一個(gè)光心以及一條主光軸。

3、透鏡對(duì)光的作用

凸透鏡：對(duì)光起會(huì)聚作用。

凹透鏡：對(duì)光起發(fā)散作用。

4、凸透鏡成像規(guī)律

注意：

u>f： 物距增大、像距減小、像變小、成倒立實(shí)像；物距減小、像距增大、像變大、成倒立實(shí)像。

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