虚怀若谷的菲涅耳

很久以来,人们关于光的本性的认识就有微粒说和波动说之争。在17世纪惠更斯就曾提出过光是一种波动,并用光的波动说成功地说明油膜的干涉现象。但是光的波动说不能完美地解释人们司空见惯的光的直线传播,再加上牛顿的权威性,光的波动说未能得到科学界的承认,牛顿的微粒说仍占统治地位,一直延续了很多年。其间虽有人提出对光的波动说的各种佐证,都未能从根本上被确立,其中最主要的原因是光的波动说不能定量地说明光通过障碍物所产生的衍射现象。     

牛顿,一个被尘封了三百多年的秘密

<正>众所周知,牛顿第二定律只适用于宏观、低速物体的运动,那么为何牛顿第二定律只适用于宏观低速运动?关于这一点还得从近代力学的发展谈起,事实上,物质的波动性首先是从光的干涉、衍射以及偏振等现象中发现的,光具有的这些性质都是波动性,而在此之前人们认为光是由粒子组成的。后来爱因斯坦继承了普朗克提出的能量子观点,并建立了光子理论,但这种光子区别于牛顿的微粒学说,光子理论成功的解释了光电效应现象,爱因斯坦也     

浅谈光的衍射

通常情况下光总是直线传播,但当光线经过足够窄的窄缝时将形成明暗相间的衍射条纹。下面主要谈谈光的衍射。     

用粒子理论解释光的衍射现象

在光学理论中,只要提到光的衍射,人们总是把它与波联系在一起。因为从表面上看,光的衍射是无法用粒子理论进行解释的。其根本在于,人们总是把光现象当做光本性来研究。事实上,光本性和光现象是两种不同的概念：前者是由不同质量的粒子流所组成;     

光的散射

在光学一章中,我们会遇到这样一个问题:早上太阳从东方升起,人们看到太阳是红色的,有部分同学认为这是光的衍射现象,是这样的吗?     

光的散射

在光学一章中，我们会遇到这样一个问题：早上太阳从东方升起，人们看到太阳是红色的，有部分同学认为这是光的衍射现象，是这样的吗？     

光子轨道角动量的应用与发展——记中山大学光电材料与技术国家重点实验室蔡鑫伦课题组及其研究学科

正众所周知,光是一种物质,它总是沿直线传播。人类自古以来就研究光,而漩涡光束直到1992年才在荷兰莱顿大学被Allen等人发现。科学家看到一个有趣的现象:在漩涡光束中,光线不是直线传播,而是以螺旋线的形式,在一个空心的圆锥形光束中传播。因此,这种光束看起来像一个漩涡或龙卷风,其中的光线可以向左或向右扭转。光子可以携带轨道角动量,这一科学发现推动了多个学科新的发展,如非线性光学、量子光学、原子光学、微观力     

[读者互动]

1)我认为，虽然人眼只能看见01毫米以上的物体，但是，光的直线传播定律并不是在任何情况下都适用。根据光线的特点，如果我们使光线通过一个很小的小孔，那么光的传播将不再遵守直线传播规律，如果小孔的直径在0．01毫米左右，小孔的另一边．我们只能得到一个轮廓有些模糊的小孔的像；小孔变得越小，像会越加模糊；当小孔缩小到只有0．0005毫米时，我们就看不到小孔的像了，这都是光线衍射的结果。可见，即使是黑暗屋子的门上只有一条比0．1毫米还细的缝隙，人眼还是可以看见外面射进的光线。     

光的干涉与衍射的理解与解析

光的干涉衍射现象是光学中最重要的内容之一,也是现代光学的基础部分,为变换光学、全息照相等技术的发展提供了理论依据,其同时也是中学教学过程中的重点和难点问题。因此,对光的干涉与衍射现象基本理论及其二者的联系与区别的充分了解,有助于我们日常学习中对这类知识的掌握,同时通过经典案例的分析与探讨,能使得我们能更深入的理解光的干涉与衍射现象的形成与作用过程,进而加深光学部分知识的领悟,为以后的学习研究打下坚实的基础。     

几何光学中的常用数学方法分析

在高中阶段,数学这门学科具有重要的作用。数学教材中的几何光学,需要学生掌握光的直线传播、反射、折射等原理。其中光的直线传播、反射相关内容,在中学阶段有所学习,当进入高中阶段后,则是对知识点学习的深化。因此,作为一名高中学生,结合自身学习方法,对几何光学中的数学方法进行简要分析。     

论光和电子的衍射与双缝干涉实验,及论如何突破光和电子的衍射极限提高光学及电子显微镜的分辨率

众所周知,至今为止都未有一种理论可以完美并客观的来解释光和电子的衍射与双缝干涉实验的原理。为什么会这样?衍射图样和干涉条纹到底是怎样形成和产生的?为了解释这种现象,科学家们做了很多实验,其中最著名的就是单光子和单电子的双缝干涉实验。     

成果在质疑中诞生

对光的本性的认识在科学史上是最激动人心的事件之一。 1818年,法国物理学家菲涅耳提出光具有波动性的学说,这一学说推翻了100多年以来占统治地位的光的微粒学说,为光学的理论和实验研究,以及实际应用都开辟了新的前景。     

科学、经济、社会协调发展的波动转化规律

一、科学、技术、经济发展的波动性(1)科学发展的波动性。无论是科学发展的积累规范,还是科学发展的变革规范,都建立在科学发展的波动性基础之上。日本的汤浅光朝从科学中心转移的角度,苏联的凯德洛夫从带头学科的角度,从不同侧面反映了科学发展的波动性。据上海《自然科学大事年表》统计出的图1反映近代自然科学较明显的更替有三个     

发现物理中波动与波动光学的美

光的干涉、衍射和偏振是波动光学的主要内容,这些现象也让我们感受到了光世界的多姿多彩,生活中许多神奇的光学现象都是可以用理论来解释清楚的,波动光学奠定了光学的重大理论基础,不管是理论或是实际应用都占据着重要地位。本文接下来将会着重对波动光学艰难的整个发展历程、理论基础以及实验证明进行详细介绍,从中发现波动与波动光学的美。     

如何正确理解光的波粒二像性

光的本质是光既具有粒子性,又具波动性。由于套用经典物理学的波和粒子的概念,往往不能正确认识光的波粒二像性,因此,本文阐述了如何正确理解光的波粒二像性问题。     

利用迈克尔逊干涉仪验证光拍原理

当两列同向传播的简谐波满足速度相同,频率相近的条件时,在相遇的地方,叠加形成拍。光具有波粒二相性,光拍是光波动性的一种体现,本文创新性地利用迈克尔逊干涉仪验证了光拍原理。     

一门新的边缘学科——结构光性矿物学

矿物学是地质学的基础学科之一,也是地质学中与数理化关系最密切的学科之一.两个世纪以来,矿物学的发展史充分说明,科学技术的每一个进步对矿物学都是一个推动.例如,上个世纪初,几何光学和光学机械的发展,促进了结晶学的发展;1850年偏光显微镜被引入矿物学研究中来,使得光性矿物学和岩石学得到飞快的进步.对矿物学研究推动最大的大概要算1895年伦琴射线的发现和1912年晶体对X射线的衍射现象的发现了.60年代初电子探     

光生物能源:创变废为宝之奇迹——记哈尔滨工业大学环境学院教授刘冰峰

<正>"能源"一词,从被人们知之甚少到如今俨然已成为人们议论的热点。作为一个国家乃至世界发展和经济增长最基本的驱动力,能源无疑是人类赖以生存的基础,但多年来,从能源开发到能源安全再到能源紧缺等各种问题却层出不穷。哈尔滨工业大学环境学院教授刘冰峰每日的工作也与能源有关,光生物能源技术是他的研究重点,有机废水光发酵法生物制氢技术、纳米—光生物能源生产技术与机理,微藻油脂合成调控技术以及系统生物学方法研究生物能源     

无衍射光的轨道角动量

无衍射光是在自由空间中传播时一定范围内横向强度分布保持不变的单色光场.一些类型的无衍射光也具有轨道角动量.本文讨论了无衍射光族的全部四种基本无衍射光,即平面光,贝塞尔光,马提厄光和抛物光.分析了无衍射光的轨道角动量及其计算方法.     

科研进展

光与物质相互作用领域取得重要进展研究光与物质相互作用以及揭示新奇量子现象,并利用其奇异性质设计新型的量子器件,是人们长期以来一直感兴趣的问题。物理所/北京凝聚态物理国家实验室刘伍明研究