現(xiàn)代光學的興起ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 18:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 一個光子能量的多少與波長相關 , 波長越短 , 能量越高 。 當一個光子被分子吸收時 ,就有一個電子獲得足夠的能量從而從內(nèi)軌道躍遷到外軌道 ,具有電子躍遷的分子就從基態(tài)變成了激發(fā)態(tài) 。 ? 光子具有能量 ， 也具有動量 ， 更具有質(zhì)量 ， 按照質(zhì)能方程 ， E=MC2=hv,求出M=hv/C2, ? 光子由于無法靜止 ， 所以它沒有靜止質(zhì)量 ， 這兒的質(zhì)量是光子的相對論質(zhì)量 。 ? 光子是傳遞電磁相互作用的基本粒子 ， 是一種規(guī)范玻色子 。 光子是電磁輻射的載體 ， 而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子 。 與大多數(shù)基本粒子相比 ， 光子的靜止質(zhì)量為零 ， 這意味著其在真空中的傳播速度是光速 。 與其他量子一樣 ， 光子具有波粒二象性：光子能夠表現(xiàn)出經(jīng)典波的折射 、 干涉 、 衍射等性質(zhì)；而光子的粒子性則表現(xiàn)為和物質(zhì)相互作用時不像經(jīng)典的粒子那樣可以傳遞任意值的能量 ， 光子只能傳遞量子化的能量 。對可見光而言 ， 單個光子攜帶的能量約為 4 1019焦耳 ， 這樣大小的能量足以激發(fā)起眼睛上感光細胞的一個分子 ， 從而引起視覺 。 除能量以外 ， 光子還具有動量和偏振態(tài) ， 但單個光子沒有確定的動量或偏振態(tài) 。 16 ? 光子學 ? 1970年 ， 在第九屆國際高速攝影會議上 ， 荷蘭科學家 Poldervaart首次提出關于光子學的定義規(guī)范 ， 他認為 ， 光子學是 “ 研究以光子為信息載體的科學 ” 。 ? 其后 ， 相繼出現(xiàn)不少類似的定義 。 例如 ， 法國頗有影響的 DGRST組織提出：激光二極管的問世 ， 使光子替代了電子成為信息的載體 ， 從而促成了光子學的形成 。世界著名的美國 《 SPECTRA》 雜志 ， 也于 1982年率先更名為 《 PHOTONICS— spectra》 ， 并提出光子學是 “ 研究發(fā)生與利用以光子為量化單位的光 ， 或其他輻射形式的科學 ” ， 并認為 ， “ 光子學的應用范圍從能量的發(fā)生到通信與信息處理 ” 。 貝爾實驗室著名的 Ross教授為光子學作了一個頗為廣義的定義 ， 他認為 ， 可與電子學類比 ， “ 電子學是關于電子的科學 ” ， 光子學則應是 “ 關于光子的科學 ” 。 17 ? 在我國，老一輩科學家龔祖同、錢學森等早在 70年代末就發(fā)出呼吁，希望積極開展光子學的學科建設。錢教授提出， “ 光子學是與電子學平行的科學 ” ，他還首次提出了 “ 光子學 — 光子技術 — 光子工業(yè) ” 的關于光子學的發(fā)展模式。鑒于上述情況， 1994年我國
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