光电子技术(基础光学知识)

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光电子技术知识点

光电子技术知识点

光电子技术知识点光电子技术是一门研究光与电子相互作用的学科,它涉及到光的产生、传输、操控以及光与电子的相互转换等方面的知识。

光电子技术在现代科学和工程领域中具有广泛的应用,包括通信、能源、医学、材料科学等多个领域。

本文将介绍一些光电子技术的基本知识点。

第一,光的特性。

光是一种电磁波,具有波动性和粒子性。

光的波长和频率决定了它的颜色和能量。

光的传播速度是光速,约为3×10^8米/秒。

光的传播可以受到材料的折射、反射和散射等现象的影响。

第二,光的产生。

光可以通过多种方式产生,例如热辐射、激光、荧光等。

其中,激光是一种特殊的光源,具有单色性、相干性和定向性等特点,被广泛应用于科学研究、医疗、通信等领域。

第三,光的传输。

光的传输可以通过光纤实现。

光纤是一种具有高折射率的细长材料,可以将光信号通过全反射的方式传输。

光纤具有低损耗、大带宽和抗电磁干扰等优点,在通信领域得到广泛应用。

第四,光的操控。

光的操控可以通过光学器件实现。

光学器件包括透镜、棱镜、偏振器等,可以对光进行聚焦、分光、偏振等操作。

光学器件在光通信、成像、激光加工等领域中起着重要的作用。

第五,光与电子的相互转换。

光与电子的相互转换可以通过光电效应和光伏效应实现。

光电效应是指当光照射到金属或半导体表面时,产生电子的释放现象。

光伏效应是指当光照射到半导体材料中时,产生电子和空穴的产生和分离现象。

光电效应和光伏效应在太阳能电池、光电二极管等器件中得到应用。

综上所述,光电子技术是一门研究光与电子相互作用的学科,涉及到光的特性、产生、传输、操控以及光与电子的相互转换等知识点。

光电子技术在现代科学和工程领域中具有广泛的应用前景,为我们的生活和工作带来了许多便利和创新。

随着科技的不断进步,光电子技术将继续发展,为人类社会的进步做出更大的贡献。

光学与光电子技术作业指导书

光学与光电子技术作业指导书

光学与光电子技术作业指导书第1章光学基础知识 (4)1.1 光的波动性与粒子性 (4)1.1.1 波动性 (4)1.1.2 粒子性 (4)1.2 光的传播与反射 (4)1.2.1 光的传播 (4)1.2.2 反射 (4)1.3 光的折射与全反射 (4)1.3.1 折射 (4)1.3.2 全反射 (4)第2章光的干涉与衍射 (5)2.1 干涉现象及其应用 (5)2.1.1 干涉现象的基本原理 (5)2.1.2 干涉现象的应用 (5)2.2 衍射现象及其分类 (5)2.2.1 衍射现象的基本原理 (5)2.2.2 衍射现象的分类 (5)2.3 光学仪器中的干涉与衍射 (6)2.3.1 干涉在光学仪器中的应用 (6)2.3.2 衍射在光学仪器中的应用 (6)第3章光的偏振与双折射 (6)3.1 偏振光及其产生 (6)3.1.1 偏振光的概念 (6)3.1.2 偏振光的产生 (6)3.2 双折射现象及其应用 (6)3.2.1 双折射现象 (7)3.2.2 双折射的应用 (7)3.3 偏振器件与偏振光检测 (7)3.3.1 偏振器件 (7)3.3.2 偏振光检测 (7)第4章光的吸收与发射 (7)4.1 光的吸收过程 (7)4.1.1 吸收系数 (8)4.1.2 贝尔定律 (8)4.1.3 吸收光谱 (8)4.2 光的发射过程 (8)4.2.1 自发发射 (8)4.2.2 受激发射 (8)4.2.3 荧光和磷光 (8)4.3 光谱分析与光谱仪器 (8)4.3.1 光谱仪的原理 (8)4.3.3 光谱分析的应用 (9)4.3.4 光谱仪器的功能指标 (9)第5章激光原理与技术 (9)5.1 激光产生与特性 (9)5.1.1 激光产生原理 (9)5.1.2 激光特性 (9)5.2 激光器及其类型 (9)5.2.1 激光器的分类 (9)5.2.2 常见激光器介绍 (9)5.3 激光在光电子技术中的应用 (10)5.3.1 光通信 (10)5.3.2 光存储 (10)5.3.3 光刻 (10)5.3.4 材料加工 (10)5.3.5 医疗美容 (10)5.3.6 测量与检测 (10)5.3.7 激光显示 (10)第6章光电子器件与电路 (10)6.1 光电子器件原理 (10)6.1.1 光电子器件概述 (10)6.1.2 光源 (11)6.1.3 光探测器 (11)6.1.4 光调制器 (11)6.1.5 光开关 (11)6.2 光电子电路设计 (11)6.2.1 光电子电路概述 (11)6.2.2 光源驱动电路设计 (11)6.2.3 光探测器电路设计 (11)6.2.4 光调制器电路设计 (11)6.2.5 光开关电路设计 (11)6.3 光电子器件在通信与显示领域的应用 (12)6.3.1 光电子器件在光通信中的应用 (12)6.3.2 光电子器件在光纤通信中的应用 (12)6.3.3 光电子器件在显示技术中的应用 (12)6.3.4 光电子器件在光互连和光计算中的应用 (12)第7章光学传感器与检测技术 (12)7.1 光学传感器原理 (12)7.1.1 光敏感元件 (12)7.1.2 信号处理电路 (12)7.2 光学检测方法 (12)7.2.1 光谱检测 (13)7.2.2 干涉检测 (13)7.2.3 全息检测 (13)7.3 光学传感器在环境监测与生物检测中的应用 (13)7.3.1 环境监测 (13)7.3.2 生物检测 (13)第8章光通信技术与系统 (14)8.1 光纤通信原理 (14)8.1.1 光纤结构及分类 (14)8.1.2 光纤传输原理 (14)8.1.3 光源与光检测器 (14)8.2 光通信器件与设备 (14)8.2.1 光发射器件 (14)8.2.2 光接收器件 (14)8.2.3 光放大器与光衰减器 (14)8.2.4 光开关与光调制器 (14)8.3 光通信网络的规划与优化 (14)8.3.1 光通信网络结构 (14)8.3.2 光通信网络设计 (15)8.3.3 光通信网络优化 (15)8.3.4 光通信网络管理 (15)第9章光学成像与显示技术 (15)9.1 成像系统原理 (15)9.1.1 光的传播与成像规律 (15)9.1.2 成像系统的分类与结构 (15)9.1.3 成像系统的主要功能指标 (15)9.2 显示技术及其发展 (15)9.2.1 阴极射线管(CRT)显示技术 (15)9.2.2 液晶显示(LCD)技术 (16)9.2.3 发光二极管(LED)显示技术 (16)9.2.4 有机发光二极管(OLED)显示技术 (16)9.3 光学成像与显示在虚拟现实与增强现实中的应用 (16)9.3.1 虚拟现实中的光学成像与显示技术 (16)9.3.2 增强现实中的光学成像与显示技术 (16)9.3.3 光学成像与显示技术在VR与AR领域的挑战与展望 (16)第10章光电子技术在新能源领域的应用 (16)10.1 光伏发电原理与器件 (17)10.1.1 光伏效应 (17)10.1.2 光伏器件 (17)10.1.3 提高光伏转换效率的方法 (17)10.2 光催化与光化学合成 (17)10.2.1 光催化原理 (17)10.2.2 光催化剂 (17)10.2.3 光化学合成 (17)10.3 光电子技术在节能减排中的应用展望 (17)10.3.1 太阳能光伏发电 (17)10.3.2 光催化技术在环境保护中的应用 (18)10.3.3 光电子技术在新能源汽车中的应用 (18)10.3.4 光电子技术在绿色建筑中的应用 (18)第1章光学基础知识1.1 光的波动性与粒子性1.1.1 波动性光作为一种电磁波,具有波动性。

光电子技术基础

光电子技术基础

光电子技术基础•光电子技术概述•光源与光辐射•光电探测器与光电转换目录•光学系统与光路设计•光电子器件与工艺•光电子技术应用实例光电子技术概述01CATALOGUE光电子技术的定义与发展光电子技术的定义光电子技术是研究光与电子相互作用及其应用的科学领域,涉及光的产生、传输、调制、检测和处理等方面。

光电子技术的发展历程自20世纪初爱因斯坦提出光电效应以来,光电子技术经历了从基础研究到应用研究的逐步发展,现已成为现代科技领域的重要分支。

光电子技术在通信领域的应用主要包括光纤通信、无线通信和卫星通信等,实现了高速、大容量的数据传输。

通信领域光电子技术在显示技术方面的应用如液晶显示、有机发光显示等,为现代电子产品提供了丰富多彩的视觉体验。

显示技术光电子技术在太阳能利用、光伏发电等领域的应用,为可再生能源的开发和利用提供了技术支持。

能源领域光电子技术在生物医学领域的应用如光学成像、光动力疗法等,为疾病的诊断和治疗提供了新的手段。

生物医学随着微电子技术的发展,光电子器件将越来越微型化、集成化,实现更高的性能和更小的体积。

微型化与集成化人工智能和自动化技术的引入将进一步提高光电子系统的智能化水平,实现更高效的运行和管理。

智能化与自动化环保意识的提高将推动光电子技术向更环保的方向发展,如开发低能耗、无污染的光电子器件和系统等。

绿色环保光电子技术与材料科学、生物医学等学科的融合将产生更多的交叉学科和创新应用。

跨学科融合光源与光辐射02CATALOGUE利用物体加热到高温后产生的热辐射发光,如白炽灯、卤钨灯等。

具有连续光谱、色温低、显色性好等特点。

热辐射光源利用气体放电时产生的可见光辐射发光,如荧光灯、高压汞灯等。

具有高效、节能、长寿命等优点。

气体放电光源利用固体发光材料在电场或光场激发下产生的发光现象,如LED 、OLED 等。

具有节能环保、响应速度快、可调控性强等特点。

固体发光光源光源的种类与特性表示光源发出的总光能量,单位是流明(lm )。

光电子技术基础知识.doc

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光电子技术根底知识
什么是光电子技术呢?收集知道或者学习了哪些光电子技术根底知识?
光电子技术根底知识:光源选择的根本知识
判断机器视觉的照明的好坏,首先必须了解什么是光源需要做到的!显然光源应该不仅仅是使检测部件能够被摄像头"看见"。

有时候,一个完整的机器视觉系统无法支持工作,但是仅仅优化一下光源就可以使系统正常工作。

好的光源需要能够使你需要寻找的特征非常明显,除了是摄像头能够拍摄到部件外,好的光源应该能够产生最大的比照度、亮度足够且对部件的位置变化不敏感。

光源选择好了,剩下来的工作就容易多了!
机器视觉应用关心的是反射光(除非使用背光)。

物体外表的几何形状、光泽及颜色决定了光在物体外表如何反射。

机器视觉应用的光源控制的诀窍归结到一点就是如何控制光源反射。

如何能够控制好光源的反射,那么获得的图像就可以控制了。

因此,在机器视觉应用中,当光源入射到给定物体外表的时候,明白光源最重要的方面就是要控制好光源及其反映。

光源的位置:既然光源按照入射角反射,因此光源的位置对获取高比照度的图像很重要。

光源的目标是要到达使感兴趣的特征与其周围的背景对光源的反射不同。

预测光源如何在物体外表反射就可以决定出光源的位置。

均匀的光源会补偿物体外表的角度变化,即使物体外表的几何形状不同,光源在各局部的反射也是均匀的。

一般目的的照明:通用照明一般采用环状或点状照明。

环灯是一种常用的通用照明方式,其很容易安装在镜头上,可给漫反射外表提供足够的照明。

第二章光学基础知识与光场传播规律

第二章光学基础知识与光场传播规律
只推导反射波、折射波和入射波的电场E 的Fresnel公式
方法和步骤
电场 E是矢量,可将其分解为一对正交的电场分量,一个振动方向垂直
于入射面,称为‘s’分量,另外一个振动方向在或者说平行于入射面, 称为‘p’分量。
首先研究入射波仅含‘s’分量和仅含‘p’分量这两种特殊情况。当两种分量 同时存在时,则只要分别先计算由单个分量成分的折射、反射电场; 然后根据矢量叠加原理进行矢量相加即可得到结果。
n1 cost n1 cost
tan(i tan(i
t ) t )
sin 2i sin 2i
sin 22 sin 22
tp
Et0 p Ei 0 p
2n1 cosi n2 cosi n1 cost
2cosi sint sin(i t )cos(i
t )
11/40
《光电子技术》● 第二章 光学基础知识与光场传播规律
菲涅耳公式
再利用E、H 的数值关系及其正交性关系,得到:
rp
Er0 p Ei 0 p
n2 cosi n2 cosi
n1 cost n1 cost
p分量的反射系数
菲 涅
tp
Et0 p Ei 0 p
2n1 cosi n2 cosi n1 cost
p分量的透射系数

公 式
rs
Er 0 s Ei 0s
n1 cosi n1 cosi
n2 cost n2 cost
sin(i sin(i
t ) t )
tani tani
tant tant
ts
Er 0 s Ei 0s
2n1 cosi n1 cosi n2 cost
2cosi sint sin(i t )

光电子技术复习

光电子技术复习

光电⼦技术复习第⼀章1、光电⼦技术的定义光电⼦技术是光学技术与电⼦技术结合的产物,是电⼦技术在光频波段的延续和发展。

是研究光(特别是相⼲光)的产⽣、传输、控制和探测的科学技术。

2、电磁波的性质1.电磁波的电场和磁场都垂直于博得传播⽅向,三者相互垂直,电磁波是横波,和传播⽅向构成右⼿螺旋关系。

2.沿给定⽅向传播的电磁波,电场和磁场分别在各⾃平⾯内振动,称为偏振。

3.空间个点磁场电场都做周期性变化,相位同时达到最⼤或最⼩。

4.任意时刻,在空间任意⼀点,H E µε=5.电磁波真空中传播速度为001µε=c ,介质中的为εµ1=v3、⾊温的概念规定两波长处具有与热辐射光源的辐射⽐率相同的⿊体的温度。

4、辐射度学与光度学的基本物理量作业:1、2第⼆章⼀、光波在⼤⽓中的传播1、光波在⼤⽓中传播时,引起的光束能量衰减和光波的振幅和相位起伏因素光波在⼤⽓中传播时,⼤⽓⽓体分⼦及⽓溶胶的吸收和散射会引起的光束能量衰减,空⽓折射率不均匀会引起的光波振幅和相位起伏2、⼤⽓分⼦散射的定义、特点;瑞利散射的定义和特点定义:当光线穿过地球周围的⼤⽓时,它的⼀些能量向四⾯⼋⽅反射。

特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。

瑞利散射定义:在可见光和近红外波段,辐射波长总是远⼤于分⼦的线度,这⼀条件下的散射为瑞利散射。

瑞利散射特点:波长越长,散射越弱;波长越短,散射越强烈。

所以天空呈蓝⾊。

3、⼤⽓⽓溶胶的定义、瑞利散射、⽶-德拜散射;⼤⽓⽓溶胶:⼤⽓中有⼤量的粒度在0.03 µm到2000 µm之间的固态和液态微粒,它们⼤致是尘埃、烟粒、微⽔滴、盐粒以及有机微⽣物等。

由这些微粒在⼤⽓中的悬浮呈胶溶状态,所以通常⼜称为⼤⽓⽓溶胶。

瑞利散射:散射粒⼦的尺⼨远⼩于光波长时,散射光强。

⽶德拜散射:散射粒⼦的尺⼨⼤于等于光波长时,散射光强对波长的依赖性不强。

⼆、光波在电光晶体中的传播1、电光效应的定义及分类电光效应:在外电场作⽤下,晶体的折射率发⽣变化的现象。

光电子学完整PPT课件

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第一章 电磁波与光波(理论基础) 第二章 激光与半导体光源 第三章 光波的传输 第四章 光波的调制 第五章 光波的探测与解调
.
未来是光通信的世界。
第一章 光波与电磁波
➢麦克斯韦方程组的积分形式 ➢高斯定理 斯托克斯定律 ➢麦克斯韦方程组的微分形式 ➢边界条件 ➢电磁波的性质 ➢电磁波谱
.
麦克斯韦方程组及其物理意义
E和H幅度成比例、复角相等
0E0 0H0
E H
电磁波的传播速度
v 1 k 00
C
1
00
3108.m/ s
介质中 真空中
为什么说光波是电磁波?
1) 根据麦氏方程推导, 电磁波在真空中的速度为
c 1 3.107 140 8ms
00
当时通过实验测得的真空中的光速也为 3108 m s
2) 根据麦氏方程: 电磁波在介质中的速度为
玻尔频率条件: h En Em 或 En Em
h
式中h为普郎克常数:
h 6 .6 2 1 3 0 J 4s
.
激光的基本原理、特性和应用 ——玻尔假说
原子能级
原子从高能级向低能 级跃迁时,相当于光 的发射过程;而从低 能级向高能级跃迁时, 相当于光的吸收过程; 两个相反的过程都满 足玻尔条件。
(对于非铁磁质)
v c
根据光学中折射率的定义,则
.
v c
nc vc vn
为什么说光波是电磁波?
如果光波是电磁波,比较上面两式:
v c 和v c
n
n
麦克斯韦 关系式
➢而当时测得的无极分子物质,按上式计算的折射率与测量的折射率 能很好的符合。 ➢当时测得的为有极分子物质,上式中的ε用光波频率时的值,则上式 就成立了。平时ε在低频电场下测量。 ➢所以麦克斯韦判定,光波是电磁波。

光电子技术简介

光电子技术简介

光电子技术简介光电子技术是一门研究光与电子相互作用的学科,它利用光的性质传输、控制和处理信息。

随着信息技术的不断发展,光电子技术在通信、显示、数据存储等领域得到了广泛的应用,并且逐渐成为了推动科技进步的重要支撑。

一、光电子技术的基本原理1. 光的本质光是电磁波的一种,具有波粒二象性。

光电子技术利用光的波动和粒子性质,通过光的电离、散射、吸收等过程与电子相互作用。

2. 光电效应光电效应是光与物质发生相互作用时,电子从物质表面或内部被激发并释放出来的现象。

这种现象是光电子技术的基础,也是实现光电子器件的核心原理。

3. 光电子器件光电子器件是指利用光的电离、散射、吸收等效应,将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号的器件。

常见的光电子器件包括光电二极管、光敏电阻、光电晶体管等。

二、光电子技术的应用领域1. 光通信光通信是利用光信号传输信息的通信方式。

相比传统的电信号传输方式,光通信具有传输速率高、带宽大、抗干扰性强等优势,被广泛应用于长距离传输和高速数据传输领域。

2. 光显示技术光显示技术主要包括液晶显示、有机发光二极管(OLED)显示等。

光显示技术通过控制光的强弱、颜色等来实现图像和文字的显示,广泛应用于电视、手机、平板电脑等消费电子产品中。

3. 光存储技术光存储技术利用光的非接触性、高密度存储等特点,实现数据的读写、存储和擦除。

光存储技术能够实现更大容量和更快速度的数据存储,被广泛应用于光盘、蓝光光碟等介质。

4. 光电子传感器光电子传感器利用光的散射、吸收等特性,将光信号转化为电信号,实现对环境的检测和测量。

常见的光电子传感器包括光电二极管、光电晶体管、光纤传感器等。

三、光电子技术发展趋势与挑战1. 高速与高频随着通信和数据传输需求的增加,光电子技术需要不断提高传输速率和工作频率,以满足高速、高频的需求。

2. 小型化与集成化光电子器件的小型化与集成化是发展的趋势。

研究人员正在努力将光电子器件集成在芯片上,实现更高的性能和更小的尺寸。

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• 电磁场理论认为,光实际上是一定频率范围内的电磁波,电 磁波的传播实际上就是将变化的电磁场进行的传播。若在空间 某区域有变化电场E (或变化磁场H),那么将在邻近区域引起 磁场H的变化 (或电场E的变化),这种变化的电场和磁场相互 激发、相互感生,由近及远以有限的速度在空间传播,形成电 磁波。 • 与此相关的电磁场的基本性质如下:
真空中电磁波的波长λ与频率υ的关系为
•பைடு நூலகம்
λ= c/υ
(2.2)
•真空中电磁波的传播速度c ≈ 3. 0 ×108m/s为常量,所以频率不同的电磁波在真
空中具有不同的波长。频率愈高,对应的波长就越短。按照电磁波频率或波长的
顺序可以排列起一电磁波谱图,如图2.1所示。
图2.1电磁波及可见光波长分布
表2.1列出了电磁波段的详细划分及用途,这里涵盖了目前已经发现并得到广泛利用 的不同波长的各类电磁波,这里有波长达104m以上的,也有波长短到10-5 nm以下 的。下面对各种不同性质的电磁波分别作简单的介绍。

•c =
(2.1)
•式中:ε0为真空中的介电常数;μ0为真空中的磁导率。
•在国际单位制中,指定μ0 = 4π×10-7 H/m,由精密测定ε0=8. 854 ×10-12 F/m, 推算得c ≈ 3. 0 ×108m/s。
• 电磁波的波谱范围很广,包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和
Y射线等。这些电磁波从波动特性的角度,本质上完全相同,只是波长不同而已。
无线电波我们无法用肉眼直接看见,而我们所讨论的可见光
却是我们睁开眼睛就能见到的。可见光其实也是电磁波,但只 占整个电磁波谱中很小的一部分,只有波长范围在400 ~ 760 nm之间的电磁波能使人眼产生光的感觉。有意思的是不同波 长的电磁波对人眼中所呈现的效果是各不相同,随着波长的缩 短,呈现的感官效果,也可称为“颜色”依次为红、橙、黄、绿 、青、蓝、紫。我们日常感受到的白光则是各种颜色的可见光 的混合,也即是400 ~ 760 nm之间的电磁波的混合。
光电子技术(基础光学知 识)
2020年5月28日星期四
•微粒理论认为,光是由发光体发出的光粒子(微粒)流所组成的,这些光微 粒具有质量,与普通的实物小球一样遵从相同的力学规律。
•而波动理论则认为,光和声一样是一种波动,是由机械振动的传播而引起的 一种波动。尽管这两种学说都能解释光的反射和折射现象,但是,在解释光线 从空气进入水中的折射现象时,微粒理论需要假设水中的光速大于空气中的光 速;而波动理论则需要假设水中的光速小于空气中的光速。
•(1)在电磁场中,电场矢量E、磁场矢量H和传播方向k三者相互垂直。E,H和k三个 矢量的方向成右手螺旋关系;
• •(2)电磁波是横波,沿给定方向传播的电磁波,E与H的振动方向都是在各自垂直 于传播方向k的平面内,这一特性称为偏振性;
• •(3)空间各点E和H都作周期性变化,并且它们的相位相同;
•(4)电磁波在真空中的传播速度为
•这个光子学说的理论认为,光是具有一定能量和动量的粒 子所组成的粒子流,这种遵从崭新量子力学规律的粒子称 为光子。
•于是,人们对光是具有波动和粒子的双重性质,即光具有 波粒二重性取得了较普遍的共识。
• 2.2光是一种电磁波
• 我们已经看到,光具有波动性,其波动特性符合电磁波的特 征,那么我们有必要再回过头来认识一下电磁波。 • 1864年麦克斯韦发表了“电磁场的动力理论”这一著名论文, 建立了描述电磁场变化规律的麦克斯韦方程组及相关的理论。 1887年赫兹(H. Hertz)应用电磁振荡的方法证实了电磁波的 客观存在,并证明了电磁波和光波具有共同特性。
0.1nm~0.03um 1.0pm~0.1nm
1010~3×1012 3×(1012~1014)
医用、探伤、物相分析 探伤、物相结构分析
波长超过lmm的电磁波我们统称为无线电波,其频率不超过 300 MHz。除了自然界本身具有的以外,我们通常研究和使用 的无线电波主要是由包括各类晶体管等元器件制作的特定的电 子线路产生,因此频率的纯度可以是很高。通过对电子线路进 行调制,可用来承载和传递各种信息。百多年来无线电波已被 广泛地应用于无线电广播、电视、移动电话、卫星转播、雷达 和电磁炉等众多领域,已经成为日常生活中不可或缺的东西。
•由于当时人们还不能准确地用实验方法测定光速,因而难以根据折射现象去 判断这两种学说的优劣。但由于牛顿在科学界的祟高威望,使得光的微粒理论 在很长一段时间内占据着统治地位。 • 19世纪初,杨 (T. Young) 和菲涅耳 (A. J. Fresnel) 等人在研究光的干涉、 衍射和偏振等现象时,发现波动理论可以解释这些现象,而微粒理论则无能为 力。1850年,佛科 (J. B. L. Foucauh)用实验方法测定了水中的光速,证实 水中的光速小于空气中的光速。这些事实都对波动理论提供了重要的实验论据 。 • 19世纪60年代,麦克斯韦 (J. C. Maxwell ) 建立了电磁场理论,并认为光是 一定频率范围内的电磁波,具有一般电磁波的波动特性,为波动说建立起更为
坚实的理论基础。
• 但是,从19世纪末到21世纪初,人们又陆续发现了一系 列波动理论难以合理解释的现象,如黑体辐射、原子的线 状光谱和光电效应等。 •以后,人们在努力解释有关光和物质相互作用的现象时, 越来越多地认识到必须承认光具有粒子特性。 •1900年普朗克(M. Planck) 提出辐射的量子理论,1905 年爱因斯坦(Einstein)发展了普朗克的量子化假设,形成 了一种全新意义的光子学说。
越洋长距离通讯、导航
0.1~1.5
AM广播、电报通讯
1.5~30
AM广播、电报通讯
30~300
FM广播、电视、导航
300~3×105
电视、雷达、导航
3×105~4×108
雷达、导航、光线通信
(4~7.5)×108
紫外 线
X射线
Γ射线
汞灯
X射线管 加热器
0.03~0.40um
7.5×(108~1010) 医用、照相制版
电磁波谱
无 长波 线 电 中波 波
短波
超短 波
微波
光 红外 波线
可见 光
主要形成手段 电子线路
波长范围 3~30km 200m~3km 10~200m 1~10m
行波管、调速 管、磁控管
1mm~1m
热体
激 0.76um~1mm 光
电弧灯
0.40~0.76um
频率范围/MHz 目前的主要应用
0.01~0.1
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