Hello~大家好~這里是長(cháng)春中國光學(xué)科學(xué)技術(shù)館電臺~今天和大家分享一段光學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史。

1.起初神創(chuàng )造天地。

2.地是空虛混沌。淵面黑暗。神的靈運行在水面上。

3.神說(shuō)：“要有光?！本陀辛斯?。

4.神看光是好的，就把光暗分開(kāi)了。

5. 神稱(chēng)光為晝，稱(chēng)暗為夜。有晚上，有早晨，這是頭一日。

——《圣經(jīng)·舊約·創(chuàng )世紀》

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在《圣經(jīng)·舊約》的開(kāi)篇

上帝創(chuàng )造世界的第一天

就誕生了光

從此，光便成了萬(wàn)物之源

人類(lèi)從外界獲得的信息

80%都來(lái)自光的視界

上古神話(huà)中的夸父追日，體現了對光明的無(wú)限情感；孔子路遇兩小兒辯日，閃爍著(zhù)對于光的理性火花；墨子的“小孔成像”實(shí)驗，一舉揭開(kāi)了人類(lèi)的光學(xué)紀元。

歷經(jīng)數千年歲月，光學(xué)，這門(mén)最古老的物理學(xué)科，至今仍活躍在科技創(chuàng )新的最前沿。隨著(zhù)世界首顆量子實(shí)驗衛星的上天，光學(xué)的明天必將更加輝煌燦爛！

【光學(xué)萌芽時(shí)期】

墨子是中國光學(xué)的祖師爺，

光的直線(xiàn)傳播，

通過(guò)看似簡(jiǎn)單的“小孔成像”實(shí)驗，

就這樣被他發(fā)現。

鏡子的問(wèn)世，

照出了人類(lèi)的愛(ài)美之心，

也是光的反射原理的直觀(guān)呈現。

“我心匪鑒，不可以茹?！?/p>

有時(shí)候，人們希望

從鏡中看清自己的真實(shí)面目；

有時(shí)候，又討厭

鏡子對自身缺陷的“口無(wú)遮攔”。

愛(ài)思考的莊子，

照鏡子也照出了道家的影像。

“鑒以鑒影，而鑒以有影，兩鑒相鑒重影無(wú)窮?！?/p>

讓人仿佛看到一個(gè)老頑童，

饒有趣味地觀(guān)察光線(xiàn)在兩鏡之間往復反射，

真真假假，虛虛幻幻。

“綠兮衣兮，綠衣黃裳?！?/p>

周朝上衣下裳的規范，

“正色”與“間色”的區分，

可謂“三基色”的最初模樣。

美麗的彩虹

“背日噴乎水，成虹霓之狀?！?/p>

“青箬笠，綠蓑衣”的唐人張志和，

不僅認識到彩虹的成因，

更第一次做出人工造虹的實(shí)驗。

【幾何光學(xué)時(shí)期】

從這里開(kāi)始，

我們把目光轉向西方。

西方早期的光學(xué)小苗，

還沒(méi)有中國的茁壯。

直到明朝中葉，

凹面鏡、凸面鏡、眼鏡、透鏡

以及暗箱、幻燈等光學(xué)元件在西方相繼出現，

才顯示出比中國更具前瞻性的光學(xué)眼光。

17世紀是光學(xué)發(fā)展史上的轉折點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)開(kāi)普勒、斯涅耳、笛卡兒等“大神”的遞進(jìn)，

最終由費馬推導出光的反射和折射定律，

成為幾何光學(xué)的濫觴。

與此同時(shí)，

第一架望遠鏡的發(fā)明，

促進(jìn)了天文學(xué)和航海事業(yè)的發(fā)展；

第一臺顯微鏡的誕生，

為生物學(xué)研究提供了革命性的方向。

（微粒說(shuō)）

（波動(dòng)說(shuō)）

17世紀下半葉，

牛頓和惠更斯打了一場(chǎng)“光學(xué)大戰”。

牛頓通過(guò)著(zhù)名的三棱鏡色散試驗，

提出了“微粒說(shuō)”的設想；

惠更斯則提出了“波動(dòng)說(shuō)”，

二人對光的本質(zhì)的理解各持一端。

這場(chǎng)爭論一直持續了200多年，

直到另一個(gè)“大神”愛(ài)因斯坦出現。

【波動(dòng)光學(xué)時(shí)期】

進(jìn)入19世紀，

牛頓的“微粒說(shuō)”漸漸冷場(chǎng)，

而波動(dòng)光學(xué)則得到不斷完善。

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（楊氏雙縫干涉實(shí)驗）

先是“科學(xué)全才”托馬斯·楊，

做了著(zhù)名的楊氏雙縫干涉實(shí)驗，

并為波動(dòng)光學(xué)研究指明了方向；

后是“物理光學(xué)的締造者”菲涅耳，

建立了惠更斯－菲涅耳原理，

為波動(dòng)光學(xué)理論做出了不可磨滅的貢獻。

后來(lái)，“科學(xué)大咖”

法拉第、韋伯、麥克斯韋又發(fā)現，

光還是一種電磁現象。

這種關(guān)系被赫茲所證實(shí)，

并提出“光電效應”這一劃時(shí)代的主張。

【量子光學(xué)時(shí)期】

量子光學(xué)的創(chuàng )始人普朗克，

與愛(ài)因斯坦并稱(chēng)為

“20世紀最重要的兩大物理學(xué)家”。

普朗克的最大貢獻，

就是提出了能量量子化。

普朗克量子論的核心是，

電磁波的吸收和發(fā)射并不連續，

而是以一種最小的能量單位

即“能量子”跳躍式增減。

由于量子論的正式提出時(shí)間

是1900年12月14日，

由此，12月14日便成為“量子日”，

以紀念這位偉大的先賢。

受普朗克的啟發(fā)，

1905年，愛(ài)因斯坦提出光量子假說(shuō)，

認為光在空間以光量子傳播，

光子的能量跟光的頻率成正比，

光的頻率越高，

光子的能量越大。

光量子假說(shuō)，

從理論上論證了赫茲的光電效應，

愛(ài)氏也因此榮獲諾貝爾物理學(xué)獎。

同年5月，

愛(ài)因斯坦又提出了狹義相對論，

開(kāi)創(chuàng )了物理學(xué)的新紀元。

1905年因此被稱(chēng)為“愛(ài)因斯坦奇跡年”。

這樣，在20世紀初，

一方面確證了光是電磁波，

另一方面確證了光的量子性，

進(jìn)而確認，波粒二象性才是光的本相。

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【現代光學(xué)時(shí)期】

從20世紀中葉起，

光學(xué)的發(fā)展脈絡(luò )越來(lái)越豐富多樣。

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，

物理光學(xué)越來(lái)越顯出威力的巨大。

光譜在人類(lèi)認識物質(zhì)的微觀(guān)結構方面，

一直有著(zhù)關(guān)鍵性的影響；

尤其是激光的發(fā)明，

讓現代光學(xué)走到了科技創(chuàng )新的前沿；

光學(xué)信息處理也成為當今的一門(mén)顯學(xué)，

光纖通信為信息傳輸和處理提供了全新的方案。

從這里開(kāi)始，

我們把目光收回到中國身上。

2016年8月16日凌晨，

世界首顆星子科學(xué)實(shí)驗衛星“墨子號”，

從甘肅酒泉基地發(fā)射上天。

“墨子號”的命名，

表達了對“中國科學(xué)家始祖”的敬仰；

“墨子號”的發(fā)射，

標志著(zhù)中國已站上了

“第二次量子革命”的潮頭浪尖！

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