光電信息工程
浙江大學沈元壤教授：今天講的是光的故事。光，大家都很熟悉，它照亮了我們的世界，讓地球有了溫暖，維持著我們的生命。人跟動物的區(qū)別，就是人會思考，思考得很深，所以一般人就不會簡單滿足于看到光，而是想怎么樣去利用光，這是一個充滿了傳奇的故事。
幾千年前，人們相信眼睛會“放光”
3000多年前，古希臘出現(xiàn)自然哲學，只要你大膽假設，能夠自圓其說，不需要求證就能讓人相信。當時,人們認為世界由四種元素構成，它們分別是：火、空氣、土和水�；谶@種認知，以畢達哥拉斯(Pythagorus 582-504 BC)為代表的哲學家們認為，視覺的產(chǎn)生是由于人眼發(fā)射出的火焰遇到了物體，反射得到的。幾何學鼻祖歐幾里得則提出，光一定是走直線的。他在著作《Optica》中闡明了幾何光學的基本原理。在此之后的一些哲學家則認為，光是由微小的顆粒組成，并具有無限大的傳輸速度。
此后，長達十幾個世紀中，包括隨之而來的中世界的歐洲文化 “黑暗時代”(5-14世紀)， 光學沒有太多進展。期間，最引人注目的工作來自于一位阿拉伯哲學家與科學家，Ibn Al-Haytham (965-1040 AD)。他提出人能夠看到物體，是因為光進入了人眼;光是由一系列微小顆粒構成;光的折射是由于光在不同介質(zhì)中傳輸速度不同造成的。他也是實驗科學的先驅(qū)者。他通過實驗發(fā)現(xiàn)了小孔成像——(通過一個小孔，在孔一側(cè)的物體可以在另一側(cè)的顯示屏上成倒像)。所以他是小孔照相機的發(fā)明者。
從自然哲學到自然科學
文藝復興(1450-1630 AD)的到來終結了黑暗的中世紀。在隨后的兩個世紀(15-16世紀)中，失落的知識被逐漸恢復;而在17世紀，開始有大量的實驗觀測與理論推導，科學就此蓬勃發(fā)展。在這一時期，人們不再滿足于大膽假設，而是要求必須小心求證。自然哲學開始轉(zhuǎn)移成自然科學。光學作為自然科學的前沿學科帶動了自然科學的發(fā)展。
開普勒天體運動三定理大家都聽到過、學到過，其實開普勒對光學的貢獻也很大。開普勒提出，我們的眼睛是個凸透鏡，我們看到的景象其實是倒影，而不是原來的景象。他也解釋了為什么會有遠視和近視，但沒有試驗證明。一直等到笛卡爾(Descartes)把牛的眼睛挖出來當成凸透鏡做實驗，才證明了這個假說。
伽利略大家也都聽說過，他向別人學習制作了一臺天文望遠鏡，因此看到了木星有四個衛(wèi)星，這是人類天文學實驗的開始。伽利略提倡科學要依賴于實驗的結果，因此被尊為實驗科學的鼻祖。
之后，在光學的研究上,科學家們通過實驗得出了折射定理。當時，大家認為白光是最純的光，如果白光受了污染就會出現(xiàn)顏色。比如白光經(jīng)過棱鏡會折射出很多顏色。但是白光經(jīng)過小孔或者狹縫的時候，也會看到透射顏色出現(xiàn)，這個大家都不能解釋。1676年，羅默(Romer)第一次通過天文觀察測出了光的速度，證明了光的速度是有限的，而不是無窮大。這些都是自然哲學邁向自然科學的起點。（節(jié)選）在職研究生網(wǎng)
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