應(yīng)用:指能將學(xué)習(xí)材料應(yīng)用于新的具體情境,包括原則、方法、技巧、規(guī)律的應(yīng)用。代表較高水平的學(xué)習(xí)成果。應(yīng)用需要建立對知識點掌握的基礎(chǔ)上。
光學(xué)(optics)是研究光(電磁波)的行為和性質(zhì),以及光和物質(zhì)相互作用的物理學(xué)科。傳統(tǒng)的光學(xué)只研究可見光,現(xiàn)代光學(xué)已擴(kuò)展到對全波段電磁波的研究。
光是一種電磁波,在物理學(xué)中,電磁波由電動力學(xué)中的麥克斯韋方程組描述;同時,光具有波粒二象性,需要用量子力學(xué)表達(dá)。
光學(xué)的起源在西方很早就有光學(xué)知識的記載,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代算起,這兩個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,例如乾涉、繞射等,用光的波動性就很容易解釋。於是光學(xué)的波動說又占了上風(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。
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)的動態(tài)過程的研究提供了前所未有的技術(shù)。
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