PDF《-1-光学》

1607 年,伽利略(Galieo) ,第一次尝试测量光速,但由于方法简单,没有获 得结果.

1676 年,罗默(O.Romer) ,天文学方法,c=215,000km/s .第一次提出了有 效的光速测量方法.

1725 年,英国天文学家布莱德雷发现了恒星的 光行差 现象,他用地球公转 的速度与光速的比例估算出了太阳光到达地球需要

8 分13 秒. 这个数值较罗麦法 测定的要精确一些.

1849 年,斐索(Fizeau) ,在实验室中,用齿轮法,c=315,000km/s .

1851 年,弗科(Foucault),用旋转棱镜法,298,000 + 500km/s,且发现在水 中光的传播速度比真空(空气)中低.

1928 年,卡娄拉斯和米太斯塔德首先提出利用克尔盒法来测定光速.

1972 年,埃文森测得了目前真空中光速的最佳数值:299792457.4±0.1 米/秒. 除在波粒之争中的作用之外,光速的测定本身在光学的研究历程中也有着重 要的意义.

1801 年,T.Young 在光通过双孔的实验中,首次观察到了与水波的干涉现 象相似的光的干涉现象.光经过双孔后,由于干涉,光能量在空间重新分布,出 现了一系列明暗相间的条纹.这一实验称为杨氏干涉.杨氏干涉实验证明了光的 波动性. 托马斯・杨进行光的干涉试验,第一次提供了测定波长的方法.其后,德国 物理学家弗琅和费对太阳光谱作了认真的检验,并向慕尼黑科学院展示了他自己 绘编的太阳光谱图,另外他还发明了衍射光栅.此后,人们逐渐对光谱的性质重 视起来.

1859 年,基尔霍夫对光谱进行了深入的研究,他发现了物体吸收和发射本领 之间的联系.他和本生研究了各种火焰光谱和火花光谱,并在研究碱金属的光谱 引言 -

6 - 时发现了铯和铷.他们发明了为光谱学的蓬勃发展打下坚实基础的光谱分析,发 明了光谱的可见光部分、紫外部分和红外部分的光谱学测量方法.随后,用光谱 方法人们又发现了几种金属元素.光谱分析对鉴定化学成分的巨大意义,使光谱 研究工作迅速发展.1868 年,埃格斯特朗发表了 标准太阳光谱 ,记有上千条弗 琅和费线的波长, 数字十分精确, 为光谱工作者提供了极有价值的资料.

1882 年, 劳蓝德制作了一个具有很高分辨率的光栅干涉仪和高分辨率的干涉分光镜,这是 光学技术的伟大成就. 在这一形势下,许多物理学家都试图寻求光谱的规律.1884 年,瑞士的一位 中学数学教师巴耳末报告了他发现的氢光谱公式.这就是著名的巴尔末公式,正 是由于这个公式的启发,是的玻尔提出了著名的氢原子模型.从此光谱规律陆续 总结出来,原子光谱逐渐成为了一门系统的学科.

1865 年,Maxwell 提出光的电磁波理论,后来光被证实是电磁波. 至此,光的波动理论学说建立起来,形成了一个完整的理论体系.在那个年 代,物理学的其它分支,如力学、热学、电磁学也已经有了完备的理论体系,以 至于很多著名的物理学家,都认为物理学不再可能再有新的突破.然而,两个光 学实验改变了这一局面:一个是关于黑体辐射的研究,另一个是迈克耳逊测量光 速的试验. 黑体辐射早就有了很精确的实验结果,但是,当人们试图用物理学的理论对 这一结果进行解释时,却遇到了难以逾越的障碍,这一情况当时被称作 自外灾 难 ,由于已有的理论无法解释黑体在短波段的辐射规律, 物理学似乎面临着灭顶 之灾.在这一时期,1887 年,赫兹发现了光电效应.光电效应同样也无法用已有 的理论进行解释.1900 年,Plank 提出了能量分立的谐振子假说,解决了黑体辐 射的 自外灾难 ,1905 年,Einstein 用光量子的学说,成功地解释了光电效应. 从公元