
光學(Optics)是物理學的重要分支,主要研究光的産生、傳播、探測及其與物質相互作用的規律。其核心内容包括:
術語釋義
在漢英對照中,“光學”對應的英文術語為Optics,指研究可見光、紅外線、紫外線等電磁輻射的物理特性、傳播行為及應用技術的科學領域(來源:《牛津物理學詞典》)。
學科定位
隸屬于經典與量子物理交叉領域,涵蓋幾何光學(光線模型)、物理光學(波動性)及量子光學(粒子性)三大理論體系(來源:ISO 80000-7:2019 國際标準術語)。
光傳播規律
包括反射、折射(斯涅爾定律 $n_1sintheta_1 = n_2sintheta_2$)、衍射和幹涉現象,奠定透鏡設計、光纖通信等應用基礎(來源:美國光學學會《光學與光子學基礎》)。
光-物質相互作用
研究光被介質吸收、散射或偏振的微觀機制,如拉曼散射、熒光效應等,推動光譜分析技術的發展(來源:Springer《現代光學手冊》)。
權威參考文獻:
- 《光學原理》(Principles of Optics)by Max Born & Emil Wolf, Cambridge University Press
- 國際照明委員會(CIE)術語标準 CIE S 017/E:2020
- 中國國家标準 GB/T 13962-2009《光學儀器術語》
光學是研究光的産生、傳播、性質及其與物質相互作用的物理學分支學科。其核心内容可從以下四方面闡述:
一、定義與範疇
二、理論基礎 •幾何光學:用光線模型研究反射、折射等宏觀現象,遵循斯涅爾定律,如透鏡成像公式: $$ frac{1}{f} = frac{1}{u} + frac{1}{v} $$ 其中$f$為焦距,$u$、$v$分别為物距與像距。
•波動光學:通過麥克斯韋方程組解釋光的幹涉、衍射等波動特性,如楊氏雙縫實驗。
•量子光學:研究光子與物質的量子相互作用,應用于激光、量子通信等領域。
三、應用領域
四、曆史發展 中國《墨經》最早記載光沿直線傳播現象,17世紀折射定律的建立标志光學成為獨立學科。20世紀量子力學發展推動現代光子學形成。
如需了解具體技術參數或延伸概念(如超快光學、非線性光學),可查閱光學工程手冊或專業文獻。
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