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关于光学发展的哲学思考(精品)

《现代科技革命与马克思主义》关于光学发展的哲学思考

姓名：

王聪学号：

200911688信息科学与工程学院关于光学发展的哲学思考关于

光学发展的哲学思考摘要摘要：

光学既是物理学中最古老的一个基础学科，也是当前科学研究中

最活跃的前沿阵地，它具有强大的生命力和不可估量的前途。

光学的发展过程是人类认识客观世界的进程中一个重要的组成

部分，是不断揭露矛盾和克服矛盾、从不完全和不确切的认识走向较

完善和较确切认识的过程。

关键词关键词：

光学发展，哲学思考，研究探索引言：

引言：

光学是一门既古老又年轻的学科，是物理学中一个重要的分

支，是研究光（电磁波）的行为和性质，以及光和物质相互作用的物

理学科。

光学的发展大致可分为5个时期：

一、萌芽时期；二、几何光学时期；三、波动光学时期；四、量

子光学时期；五、现代光学时期。

传统的光学只研究可见光，现代光学已扩展到对全波段电磁波的

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研究。

光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦

方程组描述；同时，光具有波粒二象性，需要用量子力学表达。

通过分析100多年来的诺贝尔物理学奖我们发现：

与光学直接或间接相关的获奖成果有40多项。

这些获奖的光学研究工作对于物理学的发展起到了非常重要的

作用。

特别值得一提的是无论是相对论还是量子力学的建立，都与光学

的发展密切相关。

例如：

相对论的基本假定之一就是光速不变原理；而量子力学的建立则

是从对普朗克的黑体辐射、玻尔的氢原子的光谱结构以及爱因斯坦的

光电效应的讨论开始的[1]。

1.生产实践中发现光本质的一般规律生产实践中发现光本质

的一般规律根据典籍记载，中国古代对光的认识大多集中在光的直

线传播、光的反射、大气光学、成像理论等多个方面。

约在公元前400多年(先秦的代)，中国的《墨经》中记录了世

界上最早的光学知识。

它有八条关于光学的记载，叙述影的定义和生成，光的直线传播

性和针孔成像，并且以严谨的文字讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球

面镜中物和像的关系。

从墨翟开始后的两千多年的漫长岁月构成了光学发展的萌芽时

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期，在此期间光学发展比较缓慢。

光学萌芽时期，在生产和社会需要的推动下，西方在光的反射

和透镜的应用方面，逐渐有了些成果。

克莱门德和托勒密研究了光的折射现象，最先测定了光通过两介

质时的入射角和折射角。

培根提出透镜校正视力和采用透镜组构成望远镜的可能性，并描

述了透镜焦点的位置。

阿玛蒂发明了眼镜。

波特研究了成像暗箱，并在1589年的论文《自然的魔法》中讨

论了复合面镜以及凸透镜和凸透镜组的组合。

综上所述，到15世纪末和16世纪初，凹面镜、凸面镜、眼镜、

透镜以及暗箱和幻灯等光学元件已相继出现。

几何光学时期可以称为光学发展史上的转折点，在这个时期建

立了光的反射定律和折射定律，奠定了几何光学的基础。

同时为了提高人眼的观察能力，人们发明了光学仪器。

荷兰的李普塞在1608年发明了第一架望远镜。

笛卡儿约在1630年在《折光学》中给出了用正弦函数表述的折

射定律。

接着费马在1657年首先指出光在介质中传播时所走路程取极

值的原理。

2.发现矛盾与解决矛盾使事物不断发展发现矛盾与解决矛盾

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使事物不断发展从十七世纪开始，就发现有与光的直线传播不完全

符合的事实。

意大利人格里马第首先观察到光的衍射现象，接着，胡克也观察

到衍射现象，并且和波意耳独立地研究了薄膜所产生的彩色干涉条

纹，这些都是光的波动理论的萌芽。

牛顿于公元1704年出版的《光学》，提出了光是微粒流的理

论。