《光学》蔡履中第一章
国家精品课程讲义-山东大学-光学 第一章 几何光学
（2）发展过程是辨证的，否定之否定，正—反—合； （3）真理往往掌握在年青人的手里：
Young（杨氏实验) 28岁，Fresnel（菲涅尔衍射）26岁，
w w w
Einstain 1901年26岁，Newton 1665－1667，22－24岁.
p .o
cn u. ed u. sd s. tic
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cn u. ed u. sd s. tic
1-1-5/17
lzcai@
绪论
2. 波动光学
17世纪中叶开始发展
17世纪：格里马耳、胡克、惠更斯《论光》；
18世纪：牛顿思想占统治地位（1643－1727），1704年，《光学》；
集成光学与光计算机
1-1-17/17
lzcai@
绪论
四、学习要求
1. 掌握物理思想，物理图像
2. 多观察、多思考、多做题、多总结
大自然是光学现象最大的和最壮观的实验室 3. 尽可能多看书，开拓视野
五、参考书目
1. E. Hect（赫克特), A. Zajac (赞斯), Optics (光学） 2. F. A. Jenkins and H.E.White, Fundemantals of Optics (物理光学基础) 3. 赵凯华, 新概念物理教程 光学. 高等教育出版社, 2004
γ 射线
X 射线
w w w
紫
390
p .o
绿
500
可见光
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10－6
10－4
10－2
1
102
λ(m)
紫 外 线
红 外 线
微波
《光学》蔡履中第一章
色差是复色光成像时由于介质折射率与光 的颜色(波长)有关引起的像差.
光的反射定律
Reflected Ray
反射定律:
1
古希腊数学家欧几里德 （约公元前3-4世纪） 在其著作中宣布。
Incident Ray
镜面反射和漫反射
Specular Reflection Diffuse Reflection (rough surfaces)
光速的第一个较为 精确的测量结果是 靠天文观测取得的
•光可以在真空中以电磁波的形式传播，不同介质中的光速不同。 •光速的测量在17世纪才得以实现，推动了波动光学的确立。
Io卫星消失在木星背后的周期是42.5小时。 丹麦天文学家罗默根据地球在不同位置观测Io卫星消失的时刻差推出光速3c/4
迈克耳孙旋转棱镜法测定出更精确的光速
辐射源的原子或分子从激发态（高能轨道）向低能级跃迁同时向外辐射 能量的形式称为发光。根据能级不同，不同物质具有不同的发光谱线。
水银的电子能级 546纳米波长光是常 用的校准光
发光的形式
•电致发光——如：闪电、霓虹灯 •光致发光——如：日光灯气体产生紫外光激发荧光粉发光
•化学发光——如：萤火虫体内荧光素与空气氧化反应发光
认为波动理论难以 解释光为什么会走 直线。
认为光在介质中传 播速度比真空中快。
干涉和衍射难以用微 粒理论解释！
菲涅耳用波动理论解 释光基本沿直线传播
宣告波动理 论的胜利
光的波动理论被 广泛接受。
惠更斯原理
光扰动同时到达的空间曲面称为 波前或波面，波前上的每一个点 可以被看作一个新的扰动中心， 称为子波源或次波源，次波源向 四周激发次波；下一时刻的波前 应当是这些大量次波面的公共切 面，也称其为包络面；次波中心 与次波面上的那个切点的连线方 向给出了该处光的传播方向。
光学——第1章题解
习题1.2解答用图第1章 几何光学1.1 证明：张解答P432因为OP 线平行于OA 线，所以角OPA=2θ， 在OAP ∆中，根据正弦定理有OAsin OP )πsin(21θθ=-且11sin )πsin(θθ=-，12OA OP n n = ，故有 2211sin sin θθn n = 证毕1.2 解：钟锡华光学P4反射光移动的距离为)2π(2sin i AB BC -=)2πsin(cos i ih -∆=i h sin 2∆=1.3 解：钟锡华光学P14利用 n ni c 01sin -=（1）得614127.41516.1000.1sin sin o o 101'====--n n i c （2）得634861.48333.1000.1sin sin o o 101'====--n n i c （3）得336156.61516.1333.1sin sin o o 101'====--n n i c1.4 解： 钟锡华光学P14根据折射定律有 221211210sin 1cos sin sin θθθθ-=='=n n n n光线在玻璃芯好外套的界面上发生全反射的条件是 122s i nn n ≥θ 则欲使光线在光导纤维内发生全反射，212122110)(1sin 1sin n n n n n -=-≤θθ 所以数值孔径 222110s i n n n n -=θ1=1=习题1.6解答用图1.5 解：临界角公式 nn i c 01s i n-= 00.10=n 红光入射时51.1=n ，故红光临界角o 47.41=cR i ；紫光入射时，53.1=n ，故紫光临界角o 8.40=cp i ； 如果白光以o 41=i 入射时，超过了紫光的临界角，则反射光中紫光成分增大，而透射光中无紫色光，呈红黄色。
1.6 解：钟锡华光学P29由图示，可知物方焦距r f 2='， 代入焦距公式 nn rn f -''='=r 2 得 00.22=='n n 1.7 解：钟锡华光学P29证法一 利用球面折射成像公式，用逐次成像法。
绪论
22
另一个显示光的微粒性的重要发现是光电效应实验。 1887年赫兹在实验中发现，光照射到金属表面可使 电子从金属表面逸出。逸出电子的能量与光强无关， 但与光的频率有关，这是一个光的吸收问题，用光 的波动理论无法解释光电效应的实验规律。 1905年爱因斯坦（A. Einstein, 1879-1955)发展了普朗克的量子 假说，提出了光子理论。圆满 地解释了光电效应的实验规律， 并被后来的许多实验所证实。
27
三. 光学的理论体系
光学研究的内容十分广泛，包括光的发射、传播 和接收等规律，光和其他物质的相互作用（如光 的吸收、散射和色散，光的机械作用和光的热、 电、化学和生理效应等），光的本性问题，以及 光在生产和社会生活中的应用等等。
28
光 学
几何光学
波动光学 量子光学
物理光学
现代光学
全息光学 傅立叶光学 非线性光学 激光原理及应用 激光光谱学 ……..
25
德布罗意的这一假设在1927年被戴维孙（C. J. Davisson, 1881-1952) 和革末（L. H. Germer, 1896-1971)的电子衍射实验所证实。
26
事实上，不仅光具有波粒二象性，一切实物粒 子同样具有波粒二象性，也就是说，这是微观 物质所共有的属性。 至此，关于光的本性的回答，可以用下面几句 话来概括： 光是一种物质形态，具有波粒二象性；波动性 和粒子性是同一客观物质——光在不同场合下 反映出来的两种属性；光既是具有粒子性的电 磁波，又是具有波动性的粒子流。
光学第一章
谓白光，经常指具有和太阳连续光谱相近的多色混合光。
式中 P 为电极化强度矢量； e 为电极化率；
E*
为电源化学力等非静电力场强度。
若电磁波在介质中传播时，上述波动方程的微分形式应为
2 E B 2 E ( B) 0 0 2 ( ) 0 0 2 t t t t
光的微粒说能很好的解释光在均匀介质中的直线传播，光在 界面上的反射；但不能用来解释光在两种介质界面上引起的折 射现象，因为用牛顿的更应解释时，理论与结果相反；同时， 光的微粒说无法解释光的绕射、干涉和偏振现象。 (2)波动说 1679年，荷兰物理学家惠更斯(Huygens)提出光的波动说 (wave theory)，他认为光是在充满整个空间的特殊介质“以 太”(ether)中传播的某种弹性波。用波动说解释光在介质中传 播比在空气中或真空中要慢，与实验事实相符合；用波动说还 能推出反射定律和折射定律，并解释方解石晶体中发现的双折 射现象。尽管如此，由于当时实验条件及牛顿的权威性，直到 18世纪以前，微粒说一直占上风。 到了19世纪初，“光的波动说”才开始打破“光的微粒说” 的优势：
紫
蓝
青
绿
黄
橙
红
3、光波的基本性质 （1）光波的速度 麦克斯韦方程组的积分形式及微分形式
A
D dA 0 dV q
V
积分形式
微分形式
D 0
B L E dl A t d A
D L H dl A ( j 0 t ) d A
二、光源与光谱
1、光源 任何发光的物体都可以叫做光源。如：太阳、腊烛的火焰、 日光灯等。 光是一种电磁辐射，按照能量补给方式不同，大致可分为 两大类： （1）热辐射 不断给物体加热来维持一定的温度，物体就会持续地发射 光，包括红外线、紫外线等不可见光。 在一定温度下处于热平衡状态下物体的辐射叫做热辐射或 温度辐射。
《光学》课件全集
三、研究方法
实验 ——假设 ——理论 ——实验
§0-2 光学发展简史 一、萌芽时期 世界光学的（知识）最早记录，一般书上说是古希腊欧 几里德关于“人为什么能看见物体”的回答，但应归中国的 墨翟。从时间上看，墨翟（公元前468～376年），欧几里德 （公元前330～275年），差一百多年。
一、薄膜干涉 扩展光源照射下的薄膜干涉
在一均匀透明介质n1中
放入上下表面平行,厚度
为e 的均匀介质 n2(>n1)，
用扩展光源照射薄膜，其
反射和透射光如图所示
a
n1
i
a1 D
B
n2
A
n1 C
a2
d
光线a2与光线 a1的光程差为：
n2 (AC CB) n1有些初步认识，得出一些零碎结论，没有形
成系统理论。
二、几何光学时期
•这一时期建立了反射定律和折射定律，奠定了几何光学基础。
•李普塞（1587～1619）在1608年发明了第一架望远镜。
•延森（1588～1632）和冯特纳（1580～1656）最早制作了复 合显微镜。 •1610年，伽利略用自己制造的望远镜观察星体，发现了木星 的卫星。
1865年，麦克斯韦提出，光波就是一种电磁波
通过以上研究，人们确信光是一种波动。
四、量子光学时期
光的电磁理论不能解释黑体辐射能量按波长的分布和1887年 赫兹发现的光电效应
1900年普朗克提出辐射的量子理论 1905年爱因斯坦提出光量子假说；1923年康普顿和吴有训
用实验证实了光的量子性。至此，人们认识到光具有波粒二 象性。
节俭、非攻、兼爱、尚鬼
墨翟（公元前468～376年）春秋末战国初期鲁国人（今山东省滕州市） 墨子是我国战国时期著名的思想家、教育家、科学家、军事家、社会活动家， 墨家学派的创始人。创立墨家学说，并有《墨子》一书墨子传世。
《光学》 哈尔滨工业大学出版社 郑植仁,姚凤凤。 讲义。
光学郑植仁姚凤凤《光学》教材提纲挈领、深入浅出地讲述了光学的基本概念和基本原理。
《光学习题课教程》是与《光学》教材配套的光学习题课教材，简明地介绍了光学的基本概念和公式，透彻地讲述了光学问题的基本类型和基本解题方法。
给出了《光学》习题的解答以及模拟试题的解答。
人类认识世界的目的归根到底是为了适应世界、进而改造世界，因此学习任何一门知识都应当做到既明白道理又能够解决问题，也就是既要学懂弄通所学知识的基本概念，又要掌握运用基本原理解决相关问题的基本方法。
参考书：（1）《光学》赵凯华、钟锡华编，北京大学出版社（2）《光学》，E. 赫克特等著，人民教育出版社出版（3）《光学》，潘笃武等编著，复旦大学出版社出版（4）《光学》，蔡履中等编著，山东大学出版社出版（5）《现代光学基础》钟锡华编，北京大学出版社学好光学课的重要意义•当今科研前沿的热门学科•光学学科是我校的国家重点学科和博士点•光学课程是光学方面课程的基础启蒙课程如：光学，激光原理与技术，量子光学，信息学光纤光学，集成光学，光谱学，光子开关术全息光存储技术，光纤通信技术原理，非性光学晶体光学，原子光学，光电信号检测技术等光学课的特点内容新：中学学得不多，光学发展很快，新内容不断涌现分支多：几何光学，干涉，衍射，偏振，光与物质的相互作用公式多：大约有200多个公式课程编排特点：重点是物理光学部分(干涉，衍射，偏振)如何学好光学课程•课前预习•按时听课•及时复习•独立完成作业•主动答疑课程安排•光学理论授课•光学习题课•观看光学实验演示绪论一、光学发展的概况人类感官感觉外部世界的总信息量中有90％以上通过眼睛接收光学是一门古老的学科，又是一门新兴的年青学科激光器诞生后，光学开始了迅猛发展，成为科研前沿极为活跃的学科五个时期一、萌芽时期公元前500年‾公元1500年经历大约2000年面镜、眼镜和幻灯等光学元件已相继出现二、几何光学时期1500‾1800，大约300年1、建立了光的反射定律和折射定律，奠定了几何光学的基础2、研制出了望远镜和显微镜等光学仪器3、牛顿为代表的微粒说占据了统治地位4、其对折射定律的解释是错误的三、波动光学时期1800‾1900，近100年1、杨氏利用实验成功地解释了光的干涉象2、惠更斯－菲涅耳原理成功地解释了光的衍射现象3、菲涅耳公式成功地解释了光的偏振现象4、麦克斯韦的电磁理论证明光是电磁波5、傅科的实验证实光在水中传播的速度小于在空气中的传播速度6、波动光学的理论体系已经形成，光的波动说战胜了光的微粒说四、量子光学时期1900‾1950，近50年1、1900年普朗克提出了量子假说，成功地解释了黑体辐射问题2、爱因斯坦提出了光子假说，成功地解释了光电效应问题3、光的某些行为象经典的“波动”4、另一些行为却象经典的“粒子”5、光是一种几率波，又具有可分割性，光具有“波粒二象性”五、现代光学时期从1950年至今1、全息术、光学传递函数和激光的问世是经典光学向现代光学过渡的标志2、光学焕发了青春，以空前的规模和速度飞速发展1）智能光学仪器2）全息术3）光纤通信4）光计算机5）激光光谱学的实验方法等等第1章几何光学1.1几何光学的基本规律1. 几何光学三定律2. 全反射临界角3. 光的可逆性原理4. 三棱镜的最小偏向角1. 几何光学三定律1）光的直线传播定律：光在均匀介质里沿直线传播。
《光学》教学大纲一、课程性质、目的与任务《光学》是自然科学中发展
《光学》教学大纲一、课程性质、目的与任务《光学》是自然科学中发展最早的学科之一，它与人类生活密不可分，与自然科学的发展密切相关。
光学是一门古老的学科，又是一门正在蓬勃发展的学科。
它是研究光的本性、传播和光与物质相互作用律及其应用的基础学科。
它是文典学院理科班物理类专业必修的专业基础课。
通过本门课程的学习，使学生系统的掌握有关光学的基本概念，基本规律和基本的计算方法，掌握光学的基础理论、基础知识和基本技能，了解现代光学及光学与其他学科、技术相结合的发展状况，为学习后继课程以及以后的科研工作打下基础。
本课程的任务是使学生掌握几何光学、物理光学和光与物质相互作用三大主要内容，了解光学的发展及应用。
二、课程教学的基本要求本课程以课堂讲授为主，课堂采用多媒体教学（ppt、flash、视频等）、启发式教学，加强演示实验。
组织师生讨论（答疑、辅导、演示实验等）。
安排部分内容让学生自学，对自学内容，布置讨论及思考题，以提高学生独立思考及解决问题的能力。
在讲授传统波动光学时，渗入现代光学内容，沟通他们之间的联系。
注意加强基础，扩大知识面，增加信息量，既重理论也重应用，努力使新观点、新技术、新方法和光学基本的传统内容有机结合。
通过光学内容和研究方法的教学，培养学生树立辩证唯物主义世界观和科学方法论，培养学生科学思维方法和创新精神。
三、课程内容及学时分配1、总学时安排本课程的总学时数为54，其中课堂教学为48学时，期中考试和机动为6学时。
2 、内容与课时分配第1章光和光的传播（6学时）1.1 光和光学1.2 光的几何光学传播规律1.3 惠更斯原理1.4 费马原理本章的重点是光程的概念、费马原理的表述和惠更斯原理，难点是次波叠加概念的理解。
主要教学环节的组织：课堂教学和讨论思考题：1、为什么透过茂密树叶缝隙投射到地面的阳光形成圆形光斑？你能设想在日偏食的情况下这种光斑的形状会有变化吗？2、惠更斯原理是否适用于空气中的声波？你是否期望声波也服从和光波一样的反射和折射定律？第2章几何光学成像（9学时）2.1 成像2.2 共轴球面组傍轴成像2.3 薄透镜2.5 光学仪器本章的重点是共轴球面组傍轴成像、薄透镜成像、光学仪器，难点是薄透镜成像公式的推导。
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光速的第一个较为 精确的测量结果是 靠天文观测取得的
•光可以在真空中以电磁波的形式传播，不同介质中的光速不同。 •光速的测量在17世纪才得以实现，推动了波动光学的确立。
Io卫星消失在木星背后的周期是42.5小时。 丹麦天文学家罗默根据地球在不同位置观测Io卫星消失的时刻差推出光速3c/4
迈克耳孙旋转棱镜法测定出更精确的光速
粒子性
牛顿(17世纪伟大物 理学家)是早期光的 微粒理论的代表人 物。
早期光的本性的争论
牛顿和惠更斯都能解释折射 定律，但对光在介质中的速 度有着相反的推断。
波动性
惠更斯-牛顿同时期支持 波动理论代表人物。 认为光在介质中传播速 度比真空中慢。 19世纪初托马斯.杨的 干涉实验和菲涅耳的 衍射实验使波动理论 占上风。 1850年傅科确定光速 在水中比空气中小. 1862年麦克斯韦指出 光是电磁波.
折射定律：
n sin n1 sin1
透镜的基本作用原理 140年托勒密研究现象—— 17世纪斯涅耳实验发现， 笛卡耳给出数学形式
Incident Ray
Normal
折射率
•介质的折射率为光在真空中的 速度除以光在介质中的速度
c c n v f
不同介质中不变 的是光的频率f
n2 •相对折射率 n21 n1
2 2
夏季公路或沙漠 炽热地面上空折射率变化
n ( y) n0 n p（ 1 ey）
2 2 2
空气折射率的空间梯度变化产生 海市蜃楼现象；并非任何方位都 能看到，存在一个最佳观察高度 和视角问题。
大气电离层（D)区
高空中的大气分子和原子，在太阳辐射作用下被电离为离 子和自由电子。这个含有大量离子和自由电子的大气层称 作电离层，约位于60-500km高度。D区在60-90km之间
辐射源的原子或分子从激发态（高能轨道）向低能级跃迁同时向外辐射 能量的形式称为发光。根据能级不同，不同物质具有不同的发光谱线。
水银的电子能级 546纳米波长光是常 用的校准光
发光的形式
•电致发光——如：闪电、霓虹灯 •光致发光——如：日光灯气体产生紫外光激发荧光粉发光
•化学发光——如：萤火虫体内荧光素与空气氧化反应发光
轴上物点发出的宽光束经薄透镜后不再交于 一点的现象称为球差。
与球差相对应,傍轴物点发出的宽光束径透 镜后不再交于一点，而在高斯像面上形成彗 星状弥散斑，这种现象叫做慧差。
远轴物点发出的窄光束经透镜后不再交于一 点，这种现象称为像散
像面弯曲简称场曲
当物体发出的光线与主轴有大倾角时，既使 是窄光束，所形成的像与原物体也不再相似， 这种现象称为畸变,分枕型畸变和桶型畸变。
光的散射——天为 什么呈现蓝色？
最常见的光——太阳光
•太阳温度高达5800oC, 其发光形式为热致发光。 •太阳光包含所有可见 光范围的连续光谱，因 而呈现白色。 由于地球大气对 波长短的蓝、紫 光散射较强，因 此天空呈蓝色。 进入人眼的太阳 光红、黄色偏多。 太阳光中红外——紫外频段范 围内的光占主要成分。 牛顿——光通过棱镜实验 （1666年,24岁）证明白光是 不同色彩的光混合的结果。
阿肯第（世上万物发出各个方向的光线）（公元9世纪）
培根——玻璃透镜；眼镜（意大利）~公元12世纪） 达芬奇、笛卡尔、伽利略等人——发展几何光学， 解释透镜特性，建造光学仪器（~公元15-17世纪）
•17 世纪
牛顿（1642-1726）和惠更斯（1629-1695）关于光的本 性的争执；费马原理（光线传播的基本原理）
落日为何 成红、黄色？
日落时太阳光 经过的大气层 距离变长，短 波成分大量被 散射。
物体呈现的色彩
物体色彩与物体发出或反射的光有关；不同频率的可见光 在人眼中呈现不同的色彩；我们看到的色彩通常是多种频 率光的组合效应 不同频率光的组合可以产生不同的色彩效果，但人眼对光 的色彩分不出其频率成分。
红、绿、蓝作为光的 三原色，可以组合出 几乎所有颜色。
为什么会聚系统是必须的？
理想的成像系统：物上的每一点与像上的每一点一一对应； 实际的成像系统会引入模糊！
聚焦、散焦、模糊
不理想聚焦由 像差和衍射引起
在傍轴几何光学中光 学系统理想聚焦
处理像差，需要非 傍轴几何光学
处理衍射，需 要波动光学
像差
实际光路与傍轴光路有所偏离，所成像偏离理想 成像的现象统称为像差，分为单色像差和色差。 单色像差是单色光成像时由非傍轴光线成像所产 生的像差；可分为球差、慧差、像散、场曲和畸 变五种情况。 色差是复色光成像时由于介质折射率与光的颜色 有关引起的像差.
•18-19 世纪 托马斯.杨干涉实验、菲涅耳衍射实验使牛顿微粒理论受挫； 麦克斯韦电磁方程，赫兹证实天线辐射原理(1899) •20世纪 量子理论（普朗克、爱因斯坦、波尔等） 光学全息术的发现(1948) 激光的发现(1956)
飞秒激光（10-15秒电磁脉冲）、激光冷却技术、
量子纠缠、量子输运、量子逻辑门（量子光学与计算科 学交叉——量子信息技术） 激光的应用促进了诸多领域的迅猛发展！
新的光子说
普朗克（1858-1947） 于1900年提出能量子假 说，解释了黑体辐射。 爱因斯坦（1879-1955） 1905年将其发展为光子 学说并成功解释了光电 效应。 德布罗意（1892-1987） 物质波，波粒二象性。
19世纪末和20世纪初， 在研究光与物质相互作 用时，发现很多新的问 题不能用波动说加以解 释。 其中著名的难点是黑体 辐射能谱与经典理论的 矛盾；光电效应的解释。
光学简史
•古希腊（公元前5-3世纪） 毕达格拉斯（光线/fire element)从眼睛里射出） 德谟克利特（身体辐射出不可思议的物质） 亚里士多德（代表物体的物质进入人眼） 柏拉图（眼睛发射光线落到物体上）
伽利略——第 一台实用望远 镜
欧几里德(几何光学）描述了反射定律 •中世纪(公元5-15世纪）
本学期课程安排 １、几何光学
快速讲解、 快速讲解
２、波动光学通论 详细讲解、 重点掌握 ３、光的干涉 ４、光的衍射 ５、光在晶体中的传播 ６、光的吸收、色散、散射、激光
自学为主
几何光学
几何光学的内容：
1、平面和球面的反射、折射 2、傍轴近似下的成像 3、孔径和光阑 4、像差
几何光学有效前提： 所研究对象的尺寸要 远大于光的波长！ *理解光在波长尺度 的行为，要考虑光的 波动性！ *点物或点像远小于 波长，所以光会聚到 一点是近似的结果！
•阴极射线致发光——如：传统电视荧光屏等发光
•热致发光——如：NaCl在火焰中的钠黄光
荧光材料只有在受到辐射时发光。某些材料在所有照射源取去 后很长时间仍可继续发光叫做磷光。磷光物质用在夜光手表等。 很多都有1万小时以上的亮度波
光的传播
折射会把水里的东西提的好 像比它真正的位置高，水看 起来比实际浅三分之一。
自然界中的折射现象使得人类和其它生物的大脑 需要进行相应的调节适应！
夏天的路面为何远远看去象有一层水？
海市蜃楼
冬季海面
Mirage or looming
折射率随海面高度y的变化
n 2 ( y) n0 n p e y
色差是复色光成像时由于介质折射率与光 的颜色(波长)有关引起的像差.
光的反射定律
Reflected Ray
反射定律:
1
古希腊数学家欧几里德 （约公元前3-4世纪） 在其著作中宣布。
Incident Ray
镜面反射和漫反射
Specular Reflection Diffuse Reflection (rough surfaces)
•光密到光疏(n>n1)
n1 C arcsin n
全内反射临界角 Total Internal Reflection
光疏到光密(n<n1) n 1C arcsin n1
折射临界角
若n=1.5(水),n1=1(空气)则Crit41.8o
折射现象及其应用
冰和盛满水的圆玻璃瓶可用来聚焦取火
隐身色——由于水面的全反射，深水向上看是银色背景,所以银色的鱼 鳞可以提供保护减少受到水上或水下的攻击.(军舰的灰色(海洋背景); 飞机底部(浅蓝色——天空背景)上部(褐色、暗绿色、紫色——地面背 景，夜晚攻击——黑色）；所有环境都能使用的隐身色是一种能反射 四周景色的镜面。
B2隐型轰炸机、F117隐身攻击机
人类对光的色彩的应 用基于三原色的组合。 如：各种彩色显像。
不同光源照射下色彩的变化
视觉
我们能够看见一件东西，是由于这件东西能对光线起作用。如果物体 既不吸收光线，也不反射光线或是折射光线，那它就根本不能被看到.
任何透明的物体，放在透明的介质中，只要他们的折射率相差小于 0.05，这个透明物体就会变得看不见。玻璃放到任何一种折射率和它 差不多的液体中就很难被发现,(小虾、水母等)
迈克耳孙（1852-1931）： 首次测定一个星球的直 径；1907年诺贝尔奖第 一位美国人
调整棱镜的转速，使得其转八分之一转时反射光被观测到。
1983年 c=299,792,458m /s
光与物质的相互作用
光的反射——反射分 镜面反射和漫反射
光的折射——透镜 的基本作用原理
光的吸收——物体呈现 不同的色彩与物体对 不同频率光的吸收有 关
20世纪中期，薛定谔、 海森堡、狄拉克和玻恩 等人建立量子力学。
“光的波粒二象性”在20世纪中期量子 力学理论建立起来后得到了统一。
光能通过粒子“光子”来传送——解释黑体辐射等 光能通过波动传送——干涉、衍射等
光子（基本光粒子）静质量m=0 能量E=h; h是普朗克常数 =6.626210-34焦.秒
•对于折射率不同的两种介质， 折射率较大的为光密介质，折 射率较小的为光疏介质