光电发展史.docx

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光电发展史

光电发展史

一、光学发展史

中国:

我国的光学的起源可以追溯到二、三千年前。

战国时代哲学家墨翟所著《墨经》中，有关于小孔成像现象、平面镜、凸面镜、凹面镜等等的叙述。

战国时代哲学家淮南子发明了用以取火的器皿“阳燧”。

宋时期沈括（1031——1095）的名著《梦溪笔谈》中记载了关于凸面镜的成像，以及关于日食、月食的起因和预报。

西方:

西方光学早期发展。

欧几里得（公元前约330一260）的《反射光学〉研究了光的反射。

阿拉伯学者阿勒·哈增（ALHaMn，965-1038）写过一部《光学全书》，讨论了许多光学现象。

光学萌芽期基本定律的发现

光学真正形成一门学科，应该从建立反射定律和折射定律得时代算起，这两个定律的建立奠定了几何光学的基础。

17世纪以来，展开了关于光的本性的认识研究。

其中以牛顿为代表的光的微粒说和以荷兰科学家惠更斯为代表的波动说最为重要。

这两种学说的争论一直持续到20世纪初，爱因斯坦把光的微粒说与波动说在新的层次上统一起来，提出了光具有波粒二象性，并为世人所公认。

光的折射定律的建立

早在古希腊时代，天文学家托勒密（约公元100年～170）就曾专门做过光的折射实验，并得出了“折射角与入射角成正比”的结论。

阿拉伯学者阿勒.哈增（965-1038）发现这一结论与事实不符。

17世纪初期，1611年，开普勒对光的折射问题上进行了实验研究。

折射定律的正确表述最早是由荷兰的斯涅耳（W.Snell，1580～1626）于1621年通过实验得到的。

斯涅耳的折射定律（也称斯涅耳定律）是从实验中得到的，未做任何的理论推导，虽然正确，但却从未正式公布过．只是后来惠更斯和伊萨克·沃斯两人在审查他遗留的手稿时，才看到这方面的记载．

笛卡儿，他没做任何的实验，只是从一些假设出发，并从理论上推导出这个定律的。

为了使理论结果与实验数据相符，他还必须假设密媒质光速比疏媒质大。

现在看来这个假设显然都是错误的。

笛卡尔的推导受到了费马（PierrFermat，1601-1665）的批评。

1661年，费马将数学方法用于折射问题，推出了折射定律，得到了正确的结论。

现代光学的发展

电磁波的发现

麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，并于1873年出版了专著——《电磁学通论》。

1888年赫兹用实验首次证明了电磁波的存在。

赫兹的发现具有划时代的意义，它不仅证实了麦克斯韦的预言，更重要的是导致了无线电的诞生，开辟了电子技术的新纪元。

电磁波谱

自从1888年赫兹通过一系列实验证实了电磁波的存在之后，时至今日，不仅证明了光波是电磁波，而且证明了红外线、紫外线、X射线、g射线等均是不同频率范围内的电磁波。

激光的发现

爱因斯坦于1916年预言过的原子和分子的受激辐射，并且创造了许多具体的产生受激辐射的技术即激光。

1960年，梅曼用红宝石制成第一台可见光的激光器；同年制成氦氖激光器；1962年产生了半导体激光器；1963年产生了可调谐染料激光器。

以下是2009年至2012年入选“中国光学重要成果”的研究成果

2009年:

2010年:

2011年:

2012年:

二、电学发展史

近日，美国麻省理工学院光子与现代电磁学研究小组在光波传导和控制领域取得重大突破，他们首创光波传导方向的控制机制，研究成果已发表在最近一期的顶级学术期刊《科学》杂志上。

浙江大学信息与电子工程系的学者也给该项研究提供了重要支持。

固态光热伏电池示意图

该种材料系统由两种不同的极薄材料堆积而成，每一层的厚度都能被精确地控制。

课题研究组的教授介绍说：

“通常情况下，当光打在两种材料的交界面时会发生反射。

然而有一个神奇的角度叫做布鲁斯特角，当光线刚好从布鲁斯特角入射时，材料交界面上不会有任何反射。

”

　　研究论文第一作者、麻省理工学院应用物理系三年级博士生沈亦晨表示：

“虽然光在每一个材料交界面处只有很少部分被反射，但当一个材料系统有多层结构时，光在各个交界面的反射叠加能够使得大部分光线被反射，唯独沿着布鲁斯特角传播的那束光线除外。

我们用80层精确控制厚度的材料系统实现了对所有可见光波段传播方向的选择。

”

方向选择性滤光器效果图