**章 几何光学基本原理
§1-1 光波和光线
光和人类的生产和生活有着十分密切的关系,植物的生长需要光,人的视觉要依靠光,人类一切活动几乎都离不开光。人们常说的“耳听为虚,眼见为实”,正反映了人对光的重要作用的认识。人类通过实践很早就积累了有关光的丰富的感性知识,很早就开始研究光。
人类对光的研究,可以分为两个方面:一方面���研究光的本性,并根据光的本性来研究各种光学现象,称为“物理光学”;另一方面是研究光的传播规律和传播现象,称为“几何光学”。
对于光的本性的研究,虽然很早就已开始,但进展较慢。对光的本性的科学假说,*初是牛顿在1666年提出的,他认为光是一种弹性粒子,称为“微粒说”。1678年惠更斯认为光是在“以太”中传播的弹性波,提出了“波动说”。1873年麦克斯韦根据电磁波的性质证明,光实际上是电磁波。从此人类对光的本性才有了比较正确的认识。1905年爱因斯坦为了解释光电效应,提出了“光子”的假说,后来由于康普顿效应的发现而得到证实,这样使人类对光的认识更为全面。现代物理认为,光是一种具有波粒二象性的物质,即光既具有“波动性”又具有“粒子性”。只是在一定条件下,某一种性质显得更为突出。一般来说,除了研究光和物质作用的情况下必须考虑光的粒子性而外,可以把光作为电磁波看待,称为“光波”。
……