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光學(xué)
本詞條是多義詞，共7個(gè)義項(xiàng)
物理學(xué)分支
光學(xué)（optics）是物理學(xué)的重要分支學(xué)科。也是與光學(xué)工程技術(shù)相關(guān)的學(xué)科。狹義來(lái)說(shuō)，光學(xué)是關(guān)于光和視見(jiàn)的科學(xué)，optics詞早期只用于跟眼睛和視見(jiàn)相聯(lián)系的事物。而今天常說(shuō)的光學(xué)是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線直到X射線和γ射線的寬廣波段范圍內(nèi)的電磁輻射的產(chǎn)生、傳播、接收和顯示，以及與物質(zhì)相互作用的科學(xué)，著重研究的范圍是從紅外到紫外波段。它是物理學(xué)的一個(gè)重要組成部分。
基本簡(jiǎn)介
發(fā)展歷史
光學(xué)（optics）是一門(mén)有悠久歷史的學(xué)科，它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。人類(lèi)對(duì)光的研究，最初主要是試圖回答“人怎么能看見(jiàn)周?chē)奈矬w”等類(lèi)問(wèn)題。約在公元前400多年，中國(guó)的《墨經(jīng)》中記錄了世界上最早的光學(xué)知識(shí)。它有8條關(guān)于光學(xué)的記載，敘述影的定義和生成，光的直線傳播性和針孔成像，并且以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈淖钟懻摿嗽谄矫骁R、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關(guān)系（見(jiàn)中國(guó)物理學(xué)史）。
光學(xué)成像
自《墨經(jīng)》開(kāi)始，在2000多年的歷史時(shí)期中，經(jīng)過(guò)了11世紀(jì)阿拉伯人伊本·海賽姆發(fā)明制作了凸透鏡，1590年到17世紀(jì)初H. 詹森和H. 李普希同時(shí)相互獨(dú)立地發(fā)明顯微鏡，直到17世紀(jì)上半葉才由W. 斯涅耳和R. 笛卡爾將光的反射和折射的觀察結(jié)果，歸結(jié)為今天所慣用的光的反射定律和折射定律。
1665年牛頓進(jìn)行太陽(yáng)光的實(shí)驗(yàn)，它能把太陽(yáng)光分解成簡(jiǎn)單的組成部分，形成一個(gè)顏色按一定順序排列的光分布——光譜。它使人們第一次接觸到光的客觀的和定量的特征，各單色光在空間上的分離是由光的本性決定的。牛頓還發(fā)現(xiàn)了把曲率半徑很大的凸透鏡放在光學(xué)平玻璃板上，當(dāng)用白光照射時(shí)，則見(jiàn)透鏡與玻璃平板接觸處出現(xiàn)一組彩色的同心環(huán)狀條紋；當(dāng)用某一單色光照射時(shí)，則出現(xiàn)一組明暗相間的同心環(huán)條紋，后人把這種現(xiàn)象稱(chēng)牛頓環(huán)。借助這種現(xiàn)象可用第一暗環(huán)的空氣隙的厚度來(lái)定量地表征相應(yīng)的單色光。
牛頓在發(fā)現(xiàn)這些重要現(xiàn)象的同時(shí)，根據(jù)光的直線傳播性，認(rèn)為光是一種微粒流，微粒從光源飛出來(lái)，在均勻介質(zhì)內(nèi)遵從力學(xué)定律作等速直線運(yùn)動(dòng)，并且用這種觀點(diǎn)對(duì)折射和反射現(xiàn)象作了解釋。惠更斯是光的微粒說(shuō)的反對(duì)者，他創(chuàng)立波動(dòng)說(shuō)，1690年在《光論》一書(shū)中寫(xiě)道：“光同聲一樣，是以球形波面?zhèn)鞑サ?。”并且指出光振?dòng)所達(dá)到的每一點(diǎn)都可視為次波的振動(dòng)中心，次波的包絡(luò)面為傳播著的波的波陣面（波前）。在整個(gè)18世紀(jì)中，光的微粒流理論和光的波動(dòng)理論都被粗略地提了出來(lái)，但都不很完整。
19世紀(jì)初，波動(dòng)光學(xué)初步形成，其中以T. 楊和A.菲涅耳的著作為代表。楊圓滿(mǎn)地解釋了“薄膜的顏色”和雙狹縫干涉現(xiàn)象。菲涅耳于1818年以楊氏干涉原理補(bǔ)充了惠更斯原理，由此形成了今天為人們所熟知的惠更斯－菲涅耳原理，用它可圓滿(mǎn)解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象，也能解釋光的直線傳播。在進(jìn)一步的研究中，觀察到了光的偏 振和偏振光的干涉。為了解釋這些現(xiàn)象，菲涅耳假定光是一種在連續(xù)介質(zhì)（以太）中傳播的橫波。但是由此不得不把彈性固體的特性強(qiáng)加于以太，如此性質(zhì)的以太是難以想象的，并且即使承認(rèn)以太也沒(méi)有能把光學(xué)現(xiàn)象同其他物理現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)。
1846年法拉第發(fā)現(xiàn)了光的振動(dòng)面在磁場(chǎng)中發(fā)生旋轉(zhuǎn)；1856年W.韋伯發(fā)現(xiàn)光在真空中的速度等于電流強(qiáng)度的電磁單位與靜電單位的比值。它們表示光學(xué)現(xiàn)象與電磁學(xué)現(xiàn)象間有一定的內(nèi)在關(guān)系。
1860年前后麥克斯韋的理論研究指出，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的改變，不能局限于空間的某一部分，而是以等于電流的電磁單位與靜電單位的比值的速度傳播著，光就是這樣一種電磁現(xiàn)象。這個(gè)結(jié)論在1888年為赫茲的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。按麥克斯韋的理論，若以c代表光在真空中的速度，v代表光在介電常數(shù)為ε和磁導(dǎo)率為μ的透明介質(zhì)中的速度，則有：
式中
恰為介質(zhì)的折射率，所以有：
上式給出了透明介質(zhì)的光學(xué)常數(shù)n跟電學(xué)常數(shù)ε和磁學(xué)常數(shù)μ的關(guān)系。在認(rèn)識(shí)光的物理性質(zhì)方面，麥克斯韋理論較以前各種理論向前邁進(jìn)了一大步。
然而，這種理論不能說(shuō)明產(chǎn)生頻率高達(dá)光的頻率的電振子的性質(zhì)，也不能解釋折射率隨光的頻率而變所引起的光的色散。到了1896年，H.洛倫茲創(chuàng)立電子論，才解釋了發(fā)光和物質(zhì)吸收光的現(xiàn)象，也解釋了光在物質(zhì)中傳播的各種特點(diǎn)，包括對(duì)色散現(xiàn)象的解釋。洛倫茲的理論中以太乃是廣袤無(wú)限的不動(dòng)的介質(zhì)，其唯一特點(diǎn)是，這種介質(zhì)中光振動(dòng)具有一定的傳播速度。
對(duì)于像熾熱的黑體的輻射中能量按波長(zhǎng)分布這樣重要的問(wèn)題，洛倫茲理論還不能給出滿(mǎn)意的解釋。并且，如果認(rèn)為洛倫茲關(guān)于以太的概念是正確的，則可將運(yùn)動(dòng)的以太選作參照系，使人們能區(qū)別出絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。而事實(shí)上，1887年A.邁克耳孫等用干涉儀測(cè)“以太風(fēng)”得否定的結(jié)果，這表明到了洛倫茲的電子論時(shí)期，人們對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)仍然有不少片面性。
1900年，普朗克從物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)理論中借用不連續(xù)性的概念，提出了輻射的量子論，認(rèn)為各種頻率的電磁波（包括光），只能以各自確定分立的能量從振子射出，這種能量微粒稱(chēng)為量子，光的量子稱(chēng)為光子。量子論不僅很自然地解釋了灼熱體輻射能量按波長(zhǎng)分布的規(guī)律，而且以全新的概念提出了光與物質(zhì)相互作用的問(wèn)題。量子論不但給光學(xué)，也給整個(gè)物理學(xué)提供了新的概念，通常把它的誕生視為近代物理學(xué)的起點(diǎn)。
1905年，愛(ài)因斯坦運(yùn)用量子論于光電效應(yīng)之中，給光子作了十分明確的表示。他特別指出光與物質(zhì)相互作用時(shí)，光也是以光子為最小單位進(jìn)行的。此外，在19世紀(jì)末及20世紀(jì)初的許多實(shí)驗(yàn)都很好地證明了光的量子性。1905年9月，德國(guó)《物理學(xué)年鑒》發(fā)表了愛(ài)因斯坦的《關(guān)于運(yùn)動(dòng)介質(zhì)的電動(dòng)力學(xué)》一文。第一次提出了狹義相對(duì)論基本原理。文中闡明了從伽利略和牛頓時(shí)代以來(lái)占統(tǒng)治地位的古典物理學(xué)，其應(yīng)用范圍只限于速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速的情況，而他的新理論可解釋與高速運(yùn)動(dòng)有關(guān)的過(guò)程的特征。他根本上放棄了以太的概念，圓滿(mǎn)地解釋了運(yùn)動(dòng)物體的光學(xué)現(xiàn)象。
這樣在20世紀(jì)初，一方面從光的干涉、衍射、偏振以及運(yùn)動(dòng)物體的光學(xué)現(xiàn)象確證了光是電磁波；而另一方面又從熱輻射、光電效應(yīng)、光壓以及光的化學(xué)作用等無(wú)可懷疑地證明了光的量子性——微粒性。
1922年發(fā)現(xiàn)的康普頓效應(yīng)，1928年發(fā)現(xiàn)的拉曼效應(yīng)以及當(dāng)時(shí)已能從實(shí)驗(yàn)上獲得的原子光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)，它們無(wú)疑地表明光學(xué)的發(fā)展不能獨(dú)立于量子物理。
現(xiàn)代光學(xué)中光量子概念并不與光的波動(dòng)概念相排斥，不過(guò)需要借助于由海森伯、薛定諤、狄拉克、費(fèi)因曼、施溫格和朝永振一郎等人創(chuàng)建和發(fā)展起來(lái)的量子力學(xué)和量子電動(dòng)力學(xué)，才能把兩者統(tǒng)一起來(lái)。應(yīng)用他們的理論可闡明原子光譜、分子光譜和離子光譜；能解釋電場(chǎng)、磁場(chǎng)和聲場(chǎng)對(duì)光譜的效應(yīng)；能建立激發(fā)條件和光譜特性的關(guān)系。光學(xué)歷史表明，現(xiàn)代物理學(xué)中的兩個(gè)最重要的基礎(chǔ)理論——量子力學(xué)和狹義相對(duì)論都是在人類(lèi)關(guān)于光的研究中誕生和發(fā)展的。
學(xué)科內(nèi)容
通常把光學(xué)分成幾何光學(xué)、物理光學(xué)和量子光學(xué)。
幾何光學(xué)
從幾個(gè)由實(shí)驗(yàn)得來(lái)的基本原理出發(fā)來(lái)研究光的傳播問(wèn)題的學(xué)科?；诠饩€的概念和光線的折射、反射定律來(lái)描述光在介質(zhì)中傳播規(guī)律的學(xué)科。
物理光學(xué)
光學(xué)
與幾何光學(xué)不同，波動(dòng)光學(xué)不僅考察孔徑遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)情況下的光的傳播過(guò)程，而且研究任何孔徑情況下的光的傳播過(guò)程。波動(dòng)光學(xué)總能得出正確的解，但是有時(shí)用波動(dòng)光學(xué)方法較為復(fù)雜，所以通常根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)來(lái)決定采用幾何光學(xué)還是波動(dòng)光學(xué)，或者兩者兼而用之。例如，在光學(xué)儀器的一般光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，多用幾何光學(xué)方法來(lái)確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素，但在求得光能分布形式從而評(píng)價(jià)其成像質(zhì)量時(shí)，就必須用波動(dòng)光學(xué)方法。
波動(dòng)光學(xué)的理論基礎(chǔ)就是經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的麥克斯韋方程組。光在介質(zhì)中的宏觀參量介電常數(shù) 和磁導(dǎo)率，麥克斯韋方程組中表現(xiàn)為系數(shù)。它們與透明介質(zhì)的折射率 之間有個(gè)簡(jiǎn)單的關(guān)系： =( )。波動(dòng)光學(xué)不詳細(xì)論述 和 與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，而側(cè)重于解釋光波的傳播規(guī)律。在建立 和 跟分子和晶體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系中，研究這些內(nèi)容有時(shí)稱(chēng)為分子光學(xué)。波動(dòng)光學(xué)可解釋光在散射介質(zhì)和各向異性介質(zhì)中傳播時(shí)所伴隨產(chǎn)生的過(guò)程和在介質(zhì)界面附近的表現(xiàn)；也能解釋色散現(xiàn)象和各種介質(zhì)中壓力、溫度、聲場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的影響。
雖然波動(dòng)光學(xué)能對(duì)光的傳播作出滿(mǎn)意的解釋?zhuān)话悴荒苷f(shuō)明光的發(fā)射和吸收過(guò)程，表現(xiàn)出經(jīng)典物理的困難。
量子光學(xué)
1900年，普朗克在研究黑體輻射時(shí)為了從理論上推導(dǎo)出那時(shí)他已經(jīng)得到的與實(shí)際相符甚好的經(jīng)驗(yàn)公式，大膽提出了與經(jīng)典概念迥然不同的假設(shè)，即組成黑體的振子的能量不能連續(xù)變化，只能取一份份的分立值：0， ，2 ，…， ，其中 為正整數(shù)，為振子頻率，為普朗克常數(shù)，其值為6.626×10J·s。1905年，愛(ài)因斯坦在研究光電效應(yīng)時(shí)推廣了普朗克的上述量子論，進(jìn)而提出了光子的概念。他認(rèn)為光能并不像電磁波理論所描述的那樣把能量分布在波陣面上，而是集中在所謂光子的微粒上。這種微粒仍保持著頻率的概念，頻率為 的光子具有能量。在光電效應(yīng)中，當(dāng)光子照射到金屬表面時(shí)，一次為金屬中的電子全部吸收，而無(wú)需電磁理論所預(yù)計(jì)的那種累積能量的時(shí)間，電子把這能量的一部分用于克服金屬表面對(duì)它的吸力即作逸出功，余下的就變成電子離開(kāi)金屬表面后的動(dòng)能。由此認(rèn)識(shí)到一個(gè)原子或一個(gè)分子能把它的能量轉(zhuǎn)變成電磁場(chǎng)輻射或從該場(chǎng)中獲得能量，但只能以光子 為單位來(lái)進(jìn)行。
光的波動(dòng)和光（量）子的二象性是光的本性。光子、電子、質(zhì)子、中子等微觀客體的波粒二象性是形成量子力學(xué)的重要基礎(chǔ)。從這種光子的性質(zhì)出發(fā)來(lái)研究光的本性以及光與物質(zhì)相互作用的學(xué)科即稱(chēng)為量子光學(xué)，它的基礎(chǔ)主要是量子力學(xué)或量子電動(dòng)力學(xué)。關(guān)于光在分子、原子中的產(chǎn)生與消失，不僅是光的本質(zhì)問(wèn)題，還關(guān)系到分子、原子的結(jié)構(gòu)。從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證和從理論上論述這類(lèi)問(wèn)題，是光學(xué)的一個(gè)分支，稱(chēng)光譜學(xué)。
光的波動(dòng)和光（量）子的二象性是光的本性。它表現(xiàn)的宏觀世界中連續(xù)的波動(dòng)和微觀世界中的不連續(xù)的量子，在經(jīng)典物理學(xué)簡(jiǎn)化的機(jī)械概念中是互相排斥的，而客觀實(shí)際上，它們是統(tǒng)一的。后來(lái)不僅從理論上而且也從實(shí)驗(yàn)上無(wú)可爭(zhēng)辯地證明了：但光有這種兩重性，微觀世界的物質(zhì)，包括電子、質(zhì)子、中子和原子，它們雖是顆粒實(shí)物，也都有與其本身質(zhì)量和速度相聯(lián)系的波動(dòng)的特性（見(jiàn)波粒二象性）。
上述光的量子理論促進(jìn)了近代物理學(xué)的發(fā)展。此外，在運(yùn)動(dòng)媒質(zhì)的光學(xué)現(xiàn)象的研究中，19世紀(jì)80年代用邁克耳孫干涉儀測(cè)量由同一光束分成相互垂直的兩個(gè)方向光速的差異，其結(jié)果顯示光速是不變的（見(jiàn)邁克耳孫－莫雷實(shí)驗(yàn)），成為愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，這一事實(shí)也是近代物理中十分重要的成就。因此，光學(xué)學(xué)科中的研究成果對(duì)于量子力學(xué)和相對(duì)論的建立起了決定性的作用。上述兩大學(xué)說(shuō)構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)乃至現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
現(xiàn)代光學(xué)
由于激光的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，產(chǎn)生了一系列新的光學(xué)分支學(xué)科，并得到了迅速的發(fā)展。
早在1917年，愛(ài)因斯坦在研究原子輻射時(shí)曾詳細(xì)地論述過(guò)物質(zhì)輻射有兩種形式：其一是自發(fā)輻射；其二是受外來(lái)光子的誘發(fā)激勵(lì)所產(chǎn)生的受激輻射。并預(yù)見(jiàn)到受激輻射可產(chǎn)生沿一定方向傳播的亮度非常高的單色光。由于這些特點(diǎn)，自1960年T.梅曼首先作成紅寶石激光器以來(lái)，光受激輻射的研究使得激光科學(xué)和激光技術(shù)得到迅速的發(fā)展，開(kāi)辟了一批與激光本身緊密相關(guān)的新興分支學(xué)科。除量子光學(xué)外，還有如非線性光學(xué)、激光光譜學(xué)、超強(qiáng)超快光學(xué)、激光材料和激光器物理學(xué)等。
經(jīng)典波動(dòng)光學(xué)中，介質(zhì)參量被認(rèn)為與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，光學(xué)過(guò)程通常用線性微分方程來(lái)表述。但在強(qiáng)激光通過(guò)的情況下發(fā)現(xiàn)了許多新現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)折射率跟激光的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān)，光束強(qiáng)度改變時(shí)兩介質(zhì)界面處光的折射角隨之發(fā)生改變；光束的自聚焦和自散焦；通過(guò)某些介質(zhì)后光波的頻率發(fā)生改變，產(chǎn)生倍頻、和頻和差頻等。所有這些現(xiàn)象都?xì)w入非線性光學(xué)研究。
激光器現(xiàn)已能夠產(chǎn)生高度指向性、高度單色性、偏振以及頻率可調(diào)諧和可能獲得超短脈沖的光源，高分辨率光譜、皮秒（10s）超短脈沖以及可調(diào)諧激光技術(shù)等已使經(jīng)典的光譜學(xué)發(fā)生了深刻的變化，發(fā)展成為激光光譜學(xué)。同時(shí)，還能獲得高功率、飛秒超短脈沖的激光，研究這類(lèi)激光與物質(zhì)相互作用已發(fā)展成超強(qiáng)超快光學(xué)。以上這些新興學(xué)科成為研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)、微觀動(dòng)力學(xué)過(guò)程的重要手段，為原子物理、分子物理、凝聚態(tài)物理學(xué)、分子生物學(xué)和化學(xué)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究提供了前所未有的新技術(shù)。
隨著激光科學(xué)和激光技術(shù)的發(fā)展以及激光在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)拓，對(duì)激光材料和相應(yīng)的激光器件的性能提出了新的要求，新型光源和激光器發(fā)展中所涉及的基本問(wèn)題成為現(xiàn)代光學(xué)的重要內(nèi)容，其發(fā)展趨勢(shì)是波長(zhǎng)的擴(kuò)展與可調(diào)頻、光脈沖寬度的壓縮，以及器件的小型化和固體化等。
應(yīng)用光學(xué)
由于光學(xué)由許多與物理學(xué)緊密聯(lián)系的分支學(xué)科組成，具有廣泛的應(yīng)用，所以還有一系列應(yīng)用背景較強(qiáng)的分支學(xué)科也屬于光學(xué)范圍。如有關(guān)電磁輻射物理量測(cè)量的光度學(xué)和輻射度學(xué)；以正常平均人眼為接收器來(lái)研究電磁輻射所引起的彩色視覺(jué)及其心理物理量的測(cè)量的色度學(xué)；以及眾多的技術(shù)光學(xué)諸如光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及光學(xué)儀器理論，光學(xué)制造和光學(xué)測(cè)試及干涉量度學(xué)、薄膜光學(xué)、纖維光學(xué)和集成光學(xué)等；還有與其他學(xué)科交叉的分支，如天文光學(xué)、海洋光學(xué)、遙感光學(xué)、大氣光學(xué)、生理光學(xué)及兵器光學(xué)等。
學(xué)科進(jìn)展
光學(xué)
另一個(gè)重要的現(xiàn)代光學(xué)分支是由成像光學(xué)、全息術(shù)和光學(xué)信息處理組成的。這一分支可追溯到1873年E.阿貝提出的顯微鏡成像理論和1906年A.波特為之完成的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；1935年F.澤爾尼克提出位相反襯觀察法，而由蔡司（Zeiss）工廠制成相襯顯微鏡，為此他于1953年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；1948年D.伽柏提出的現(xiàn)代全息照相術(shù)前身的波陣面再現(xiàn)原理，為此，伽柏于1971年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
20世紀(jì)50年代開(kāi)始把數(shù)學(xué)、電子技術(shù)和通信理論與光學(xué)結(jié)合起來(lái)，給光學(xué)引入了頻譜、空間濾波、載波、線性變換及相關(guān)運(yùn)算等概念，更新了經(jīng)典成像光學(xué)，形成了傅里葉光學(xué)。再加上由于激光所提供的相干光和由E.利思及J.阿帕特內(nèi)克斯改進(jìn)了的波陣面再現(xiàn)——全息術(shù)，近幾十年來(lái)形成了一個(gè)新的學(xué)科領(lǐng)域——光學(xué)信息處理。數(shù)十年來(lái)，特別是1978年以來(lái)由于成功地減小了光纖中光的耗損，纖維光學(xué)的應(yīng)用得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。它不僅為內(nèi)窺光學(xué)系統(tǒng)提供了纖維傳像和傳光，尤其重要的是它成功地應(yīng)用于通信系統(tǒng)，光纜代替電纜，實(shí)現(xiàn)了光纖通信。這是現(xiàn)代光學(xué)的另一重要成就，為信息傳輸和處理提供了嶄新的技術(shù)。
在現(xiàn)代光學(xué)本身，除非線性光學(xué)、激光光譜學(xué)、超強(qiáng)超快光學(xué)、激光材料和激光器物理外，在以下領(lǐng)域越來(lái)越多地為人們所關(guān)注。以激光引發(fā)核聚變?cè)谔剿鲗?shí)現(xiàn)受控?zé)岷朔磻?yīng)方面已經(jīng)達(dá)到了能產(chǎn)生“發(fā)火點(diǎn)”的水平。激光光譜學(xué)，包括激光喇曼光譜學(xué)、高分辨率光譜和皮秒超短脈沖以及可調(diào)諧激光技術(shù)等已使傳統(tǒng)的光譜學(xué)發(fā)生了很大的變化，成為深入研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及能量轉(zhuǎn)換機(jī)制的重要手段。它為凝聚態(tài)物理學(xué)、分子生物學(xué)和化學(xué)的動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究提供了前所未有技術(shù)。激光冷卻和玻色－愛(ài)因斯坦凝聚的實(shí)現(xiàn)以及原子激光的誕生是20世紀(jì)末物理學(xué)的重大突破性進(jìn)展之一。在量子通信與量子計(jì)算方面，自從1994年P(guān).舒爾提出量子平行算法以來(lái)，量子通信與量子計(jì)算發(fā)展成物理學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的新興交叉學(xué)科，這方面的理論和實(shí)驗(yàn)均取得了重大進(jìn)展。與掃描隧道顯微鏡類(lèi)似，發(fā)展了一系列近場(chǎng)光學(xué)掃描顯微鏡技術(shù)，分辨率已達(dá)到光波波長(zhǎng)的數(shù)十分之一，并形成了一門(mén)光學(xué)、掃描探針顯微學(xué)和光譜學(xué)相結(jié)合的新型交叉學(xué)科——近場(chǎng)光學(xué)。光子晶體是一種周期的介電（包括金屬）結(jié)構(gòu)，它的周期相應(yīng)于光波波長(zhǎng)，在光子晶體中光的傳播特性以及光子與原子、分子的相互作用都發(fā)生了本質(zhì)的改變，從而可控制光子的運(yùn)動(dòng)。這是一類(lèi)全新的光子器件的物理基礎(chǔ)。現(xiàn)代光學(xué)不僅促進(jìn)了物理的發(fā)展，并與化學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的交叉日漸廣泛和深入，同時(shí)也為應(yīng)用發(fā)展研究提供了廣闊的前景，已成為高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展所依托的重要學(xué)科基礎(chǔ)之一。
國(guó)際光年
2015年距阿拉伯學(xué)者伊本·海賽姆的五卷本光學(xué)著作誕生恰好一千年。一千年來(lái)，光技術(shù)帶給人類(lèi)文明巨大的進(jìn)步。為此，聯(lián)合國(guó)宣布2015年為“光和光基技術(shù)國(guó)際年”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)際光年），以紀(jì)念千年來(lái)人類(lèi)在光領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)。
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
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