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光学历史介绍

当人类慢慢更多地想从科学方面来解释光的时候,早期学者就把光分成了3种类型,第一种是眼睛本身产生的光,第二种是物体发出的光,第三种就是光源发出的光。现在看来这种对光的分类很滑稽,但是这在当时已经是对光比较“科学”的解释了,其实直到公元1千年左右才被一位科学家(伊斯兰科学家哈桑)首次提出,“光是由物体反射至光学历史介绍我们眼中,所以我们才看到了物体”,算是碰触到了现代对光研究的门槛。

虽然触碰到了门槛,但是迟迟没有踏入对光的本质的了解,欧几里得、开普勒、费马等人对光的反射、折射以及沿直线传播等特点进行了大量研究和总结归纳,光学也正式成为了物理学中重要的一个研究方向。

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从古希腊时期开始,光就被认为是微小的元素粒子,所以说光的微粒学说是最开始被人们接受的,由于历史原因在公元5世纪开始一直到中世纪结束,科技与生产力都是停滞不前,所以对光的研究也就没有什么突破性理论,到了17世纪随着科学进一步发展,笛卡尔提出了假设,光与声音一样都是波,可以在媒介里面传播,后来有人做了个试验,发现光通过小孔后产生的光斑周围有“波纹”,于是光的波动学术就首次被提出。

光的波动学说很好地解释了为什么两束光交叉在一起而不会发生反射的现象,但是同时也有了新的问题,那就是已知的具有波动性的物质都是需要媒介来传播的,而光则不一样,它可以在真空中正常传播,针对这个缺陷,波动学派就提出了一种新的介质“以太”,以太这个词的创造也只是暂时解释了光传播问题,但是什么是“以太”,却没有一个很好的解释。

17世纪光的波动性和微粒性两个学派争执不已,双方各有各的论点和证据,但同时也有着自身的缺陷,直到牛顿的出现为光的微粒学说提供了强有力的支持,因为光的波动和微粒两个论点牛顿还和胡克两人闹得不可开交,具体这里不细说,但是却是以牛顿的胜利暂时结束了波粒之争。牛顿以光学历史介绍他在力学方面的伟大成就以及将光的微粒学说掺入了力学的论证,成为了当时的主流观点,人们对此深信不疑。

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牛顿的威慑力之大,以至于将近一个世纪内波动学说都没有泛起什么浪花,直到托马斯·杨的出现彻底打破了宁静,他的双缝干涉实验以一个完美的身法挤入光的微粒学说,如同一个凿子,将光的微粒性外衣一层层剥下,光的波动性完美解释了“牛顿环”以及双缝干涉实验中出现的明暗相间的条纹。19世纪初,菲涅尔提交了一篇论文,里面准确地推演出圆盘衍射的黑色阴影中心有一个亮斑,这就是后来的“泊松亮斑”,具有讽刺性的是,泊松是微粒学说支持者,简直打脸啊。

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到了19世纪中期,麦克斯韦的出现无疑又是一个翻天覆地的革命,他的电磁学理论具有跨时代的意义,是现代电动力学的基石,也同时进一步解释了光是一种电磁波,至此光的波粒之争算是画上了一个完整的句号。

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