- 约公元前1600年,埃及近东开端了大范围生产玻璃。
- 约公元前1200年,古希腊的迈锡尼人发明玻璃镶嵌珐琅和上釉。
- 约公元前800年,美索不达米亚发明铸造玻璃,他们将玻璃液注入模具中铸造。
- 约公元前700年,腓尼基人发明了透明玻璃,并模仿水晶。
- 约公元前400年,墨子(公元前468年-公元前376年)和弟子们完成了世界上第一个小孔成像的实验,并记载在《墨子·经下》中:“景到,在午有端,与景长。说在端。”“景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景库内也。”
- 约公元前300年,欧几里得(约公元前330年—公元前275年)在他的著作《反射光学》(有人以为此书的作者可能是塞翁)里曾经知道了光的直线传播,论述反射光在数学上的理论,特别论述形在平面及凹镜上的图像。欧几里得还著有《光学》,它是早期几何光学著作之一,现存希腊文本。这本书主要研讨透视问题;叙说光的入射角等与反射角等;以为视觉是眼睛发出光线抵达物体的结果。
- 约公元前300,人们用蜂蜡制造蜡烛。
- 亚历山大里亚的希罗(约10年—70年)试图经过断言光在两点之间的路途是允许的最短路途,来解释光的直线传播和反射定律。
- 公元前424年,阿里斯托芬(约前446年—前385年)在他的喜剧《云》曾提到过点火镜(用来点火的正透镜)。
- 柏拉图(公元前427-公元前347年)在他的书《共和国》里讲到过部分浸在水里的物体看起来是弯折的。
- 50年,克里奥默德研讨过光的折射。
- 130年,亚历山大里亚的克洛狄斯·托勒密(约90年—168年)罗列了对几种媒质的入射角和折射角的精确丈量结果。托勒密著有《光学》五卷,主要内容有讲述眼与光的关系、阐明可见条件、双眼效应、平面镜与曲面镜的反射、太阳中午与早晚的视径大小问题、实验研讨折射定律、剖析大气折射现象。
- 984年,巴格达的伊本·萨尔在《论点火用具》中第一次画出了精确的折射图,还描画了抛物面和椭球面的点火镜,并且剖析了双曲面平凸透镜和双曲面双凸透镜。
- 1015年,伊本·阿尔哈增在光学范畴写了14本书。阿尔哈增认识到光线是由太阳或其它发光体发射出来的,然后经过被看见的物体反射入人眼,人眼接纳到光线后才看到物体的;他对人眼的结构也进行了研讨,眼睛某些部位的称号,如网膜、角膜、玻璃状体、前房液等术语均出自于他;关于反射实验,精确表述了反射定律,将入射角和反射角放在垂直于界面的同一平面内;他还研讨过球面镜和抛物面镜;关于光的折射,阿尔哈增重复了托勒密的实验。他运用的仪器是一个带有刻度的垂直放置的圆盘,其一半浸入水中,入射光线经过盘边小孔射入;他还讨论了简单的透镜问题,正确地解释了透镜的原理,即透镜的放大效果由于其曲面构成,并非由构成透镜物质的固有性质构成;讨论了虹;研讨了光经过透镜的聚焦,并制造了无透镜的针孔成像机;他还研讨了大气的折射现象,和托勒密一样,他以为大气层是有限的;也曾提出光穿过介质时走的是最快捷的途径(早于费马)。更有意义的是,阿尔哈增突破了古希腊时期人们只是用含糊思辨的方式解释光及其视觉的实质的传统,对光及其视觉的研讨引入实验的研讨措施,为光学成为一门独立的学科奠定了深沉的基础。
- 1267年,圣方济会修士罗杰尔·培根开创了用透镜来矫正视觉的想法,以至还提出过用透镜组合成望远镜的可能性。
- 1286年,多明我会修士乔尔达诺·达皮萨最早记载了眼镜。
- 1299年,佛罗伦萨人阿玛蒂发明了眼镜,从而处置了视力矫正问题。
- 到14世纪,炼金术士找到了一种液体的锡汞合金,把它涂到玻璃板背面能够制造镜子。
- 1310年,弗莱堡的西奥多里克进行了彩虹和光谱的实验,他将光束透过盛满水的玻璃球打到幕布上,他指出当阳光照到水珠上时,首先发作折射,之后在水珠内部发作反射,然后再折射。
- 1416年,意大利建筑师菲利波·布鲁内莱斯基初次向公众展示了如何用镜子作画。他将佛罗伦萨洗礼堂映射到30厘米见方的幕布上,这样就能够将透视效果画出。
- 1490年,莱奥纳多·达·芬奇在其《大西洋手稿》中第一次以图画方式记载了暗房的概念及其操作,艺术家们能够在暗房中经过投影把真实生活情形描画下来,他们把暗房当成一种工具,在画布上描摹出自然景物粗糙的轮廓,然后填充颜色。
- 1550年,数学家捷洛拉莫·卡丹诺发明了在暗房里装置透镜的措施,用于控制图像的聚焦。
- 1553年,意大利人波尔塔发表了《自然的魔术》一书,详尽地引见了当时各种暗箱的原理和绘画功用,因而,他也被人们公以为是早期暗箱的发明者。早期的暗箱就是一个不透光的箱子,在箱壁上开一个小孔,让外界景物的光影透过小孔,映在对面箱壁上,呈现出倒置的影像供画师进行轮廓描画,所以那时把暗箱又称为“描画箱”。
- 1568年,意大利人丹尼奥·巴尔巴洛进一步改进了暗箱,改进后的暗箱,在进光孔装上了透镜,大大进步了影像的明晰水平。巴尔巴洛还在他的《远近措施》一书中引见了在暗箱的进光孔装置上能调整小孔直径的装置,能够使映入暗箱内的景物图像愈加明亮、明晰。这一发现也实践上成为日后照相机光圈设计的雏形。巴尔巴洛被以为是有透镜、光圈暗箱的发明人。
- 1573年,意大利天文学家、数学家伊戈纳兹奥·丹提在他所著的《欧几里德远近法》一书中,引见了在暗箱的进光孔运用凹面镜片,能够将映入暗箱的景物倒像变为正像。同时,在暗箱内装上一片呈45度放置的镜子,能够使水平方向映入的影像向上折射,映到上部的一块毛玻璃屏上,人们只需求把半透明的薄纸铺在毛玻璃屏上,就能够很方便地描画了。
- 1590年,荷兰镜片制造商扎哈里亚·詹森将两个不同的透镜堆叠起来,当两个透镜之间的距离恰当的时分,看到实物被放大了很多。这在当时来说,简直是一个奇迹,人们把它称为“魔镜”。詹森把两块透镜装在两个不同口径的铁筒里,使一大一小的铁筒相互套合起来,小的铁筒能够在大铁筒内滑动,以调整透镜之间的距离,还用第三个更大的铁筒将那两个铁筒套住——这就是“复式显微镜”的雏形。
- 1604年,德国人约翰尼斯·开普勒在《天文学的光学须知》中解释了视差,小孔成像,人眼光学,镜面反射等光学理论。。
- 1607年,伽利略在光速丈量实验中,让两个相距甚远的察看者A和B,各执一盏能遮闭的灯。察看者A翻开灯,经过一定时间后,光信息抵达察看者B,B立刻翻开自己的灯,过了一段时间后,光传到A,于是A能够记下从他自己开灯的时辰,到光信号从B传到A的时辰所经过的时间t。若两察看者的距离为S,则光的速度为C=2S/t。由于光速很大,加上察看者还要有一定的反响时间,所以伽利略的尝试没有胜利。
- 1608年10月2日,荷兰眼镜制造工匠汉斯·利伯希发明了一种巧妙的“光管”(或称为“窥器”、“光镜”)能够把远处的物体放大,并为此申请了专利。利伯希还将它贡献给荷兰海军用于侦查。
- 1609年,意大利物理学家伽利略在听到“光管”这个音讯后,亲身入手磨制镜片,做了一个折射望远镜,这个望远镜口径4.4厘米,长1.2米,放大率只需32倍,而且视野十分小,但是,伽利略应用它观测到了月球上的陨石坑、太阳黑子、木星的4颗卫星、土星环。
- 1611年,德国人约翰尼斯·开普勒发明了一个可携带的暗箱,并第一次运用“暗箱”这一概念。
- 1611年,德国人约翰尼斯·开普勒发表了他的著作《折光学》,他发现了全内反射,并且得出了折射定律的小角度近似;他接着延展了一种对薄透镜系统的一阶光学处置措施,并且在他的书中给出了开普勒望远镜和伽利略望远镜的细致操作步骤。
- 1612年,佛罗伦萨道士安东尼奥·内里出版了一本玻璃制造与运用的综合性著作《玻璃的艺术》,此书在19世纪之前不时是该范畴的教科书。
- 1612年,希腊数学家爱奥亚尼斯·狄米西亚尼就倡议运用“望远镜(telescope)“,它源自希腊语中的tele(意为”悠远“)和skopein(意为”注视“),意义就是它能够使人们注视悠远的物体。
- 1613-1617年,第一台开普勒望远镜由天文学家沙伊纳制造。
- 1621年,莱顿大学教授斯涅耳从实验上发现了长期躲藏的折射定律,这是光学中的一个严重时辰。精确地知悉光线在穿过两种介质之间的界面时如何重新取向之后,斯涅耳一举翻开了近代应用光学的大门。
- 1637年,笛卡尔出版了《措施论》,第一个发表了用正弦函数表述的折射定律,他是用一个模型推导出折射定律的,这个模型里,把光看作是一种由弹性媒质传送的压强。
- 1637年,笛卡尔在《措施论》的附录中特地讨论了彩虹,并做了棱镜色散实验。由于屏距离棱镜太近,笛卡尔只留意到光谱两侧的红色和蓝色。他把颜色的差别归因于这个媒质中例子的不同速度的旋转运动。
- 1645年,波希米亚天文学家安东·玛丽亚·谢尔勒提出,如在开普勒望远镜的基础上,再添加一组附加的透镜,能够把颠倒的像再颠倒过来。往常,这种装置仍被用于望远镜瞄准器和工程经纬仪等空中设备上。
- 1648年,法国的马尔西用三棱镜胜利演示了色散,但他以为红色是浓缩了的光,蓝色是稀释了的光,之所以呈现色散,是由于光遭到了物质的不同作用。
- 1655年,荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯(1629—1695)和他的弟弟荷兰犹太哲学家本尼迪克特·斯宾诺莎的辅佐下,造出了第一架能放大50倍的长望远镜。物镜直径5厘米多,镜身长约3.6米。为了检验新磨制的透镜,他们对当时已知最远的行星——土星进行了观测,从而取得了对土星卫星的新发现。
- 1657年,费马从最小时间原理动身重新推导出反射定律。
- 1663年,苏格兰天文学家格里高利设计了格里高利望远镜,他在望远镜中运用面镜替代透镜,但在制造时失败了。
- 1663年,波伦那的耶稣会学院教授格里马耳迪首先留意到了衍射现象,他在一个小光源照明的小棍的阴影中察看到光带。
- 1665年,伦敦皇家学会的胡克,也察看到了衍射现象,他在《显微术》中第一个研讨了薄膜产生的彩色干预图样。他提出这样的观念“光是媒质的一种快速的振动,它以极大的速度传播。而且,发光物体的每一个脉冲或振动都产生一个球面。----这是动摇说的发端。
- 1665年,胡克依据英国皇家学会一个院士的资料设计了一台复杂的复合显微镜。有一次他从树皮切了一片软木薄片,并放到自己发明的显微镜察看。他察看到了植物细胞(已死亡),并且觉得他们的外形相似教士们所住的单人房间,所以他运用单人房间的cell一词命名植物细胞为cellua。这是史上第一次胜利察看细胞。
- 1665年,胡克出版了《显微术》一书,该书包含了一些他运用显微镜或望远镜进行的察看,包含上述的软木切片。胡克所用的显微镜依旧保存在华盛顿国度健康与医学博物馆中。
- 1665年,意大利解剖学家马尔皮基研制了一台较好的显微镜,用来察看肾和脾的切片,发现了肾小球和脾脏的淋巴团。
- 1666年,牛顿用三棱镜研讨太阳光,得出结论:白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成的,不同波长的光有不同的折射率。牛顿还曾把一个磨得很精、曲率半径较大的凸透镜的凸面,压在一个十分光亮的平面玻璃上,在白光映照下可看到,中心的接触点是一个暗点,周围则是明暗相间的同心圆圈。后人把这一现象称为“牛顿环”。
- 1668年,牛顿在做了一系列过于受限的实验试图消弭折射望远镜色差,错误地断言这是做不到的。转而牛顿设计了反射望远镜,只需15厘米长,直径2.5厘米,但是放大率约30倍。牛顿运用一面凹面镜将光线汇集并反射到焦点上,反射式望远镜的反射镜就像一个水桶一样,反射镜越大,能够搜集到的光线就越多。当时反射望远镜的一个缺陷就是不容易取得高反射率的金属反射镜,而且,金属反射镜会逐步失去光泽,需求经常抛光。
- 1669年,丹麦的巴塞林纳斯发现了双折射现象,当他用方解石察看物体时,发现了双像现象。
- 1671年,牛顿在皇家学会上展示了自己设计的反射式望远镜,并不时保存至今,其主镜口径为5厘米。
- 1673年,胡克应用自己高超的机械设计技术胜利树立了第一个反射望远镜,并运用这一望远镜初次观测到火星的旋转和木星大红斑,月球上的环形山和双星系统。
- 1675年,牛顿发表的著作《解释光属性的解说》中,假定了以太的存在,以为粒子间力的传送是透过以太进行的。
- 1676年,丹麦天文学家罗默首先丈量了光速。他对木星及其卫星系统进行了长期的察看和研讨。和地球一样,木星也是绕太阳运转的行星,但它的公转周期是12年。在木星周围有很多卫星,其中有4颗卫星特别亮,它们都是伽利略于1610年发现的,称为伽利略卫星。人们借助于望远镜就能够看清它们的位置。由于这些卫星绕木星运转,隔一段时间就会被木星遮食一次,其中最靠近木星的那颗伽利略卫星两次被木星遮食的平均时间距离为42小时28分16秒。罗默在认真察看和丈量之后发现,连续两次卫星蚀相隔的时间,当地球背离木星运动时,要比地球朝向木星运动时要长一些,他用光的传播速度是有限的假定解释了这个现象。光从木星的卫星发出,当地球背离木星运动时,光必须追上地球,因而从空中上察看木星的两次卫星蚀相隔的时间,要比实践相隔的时间长一些;当地球朝向木星运动时,这个时间就短一些。由于卫星绕木星的周期不大(约为1.75天),所以上述时间差值,在最适合的时间不超越15秒(地球的公转速度约为30km/s)。因而,为了取得牢靠的结果,当时的察看曾在整年中连续地进行。
- 1675年,列文虎克用自己制造的显微镜察看微生物,这架显微镜能放大的倍数为300倍。
- 1678年,惠更斯写了《论光》,其中宣布了他在1676-1677年延展出来的光的动摇理论(严厉地说是光的脉冲理论)。惠更斯原理是近代光学的一个重要基本理论。但它固然能够预料光的衍射现象的存在,却不能对这些现象作出解释 ,也就是它能够肯定光波的传播方向,而不能肯定沿不同方向传播的振动的振幅。因而,惠更斯原理是人类对光学现象的一个近似的认识。直到后来,菲涅耳对惠更斯的光学理论作了延展和弥补,创建了“惠更斯--菲涅耳原理”,才较好地解释了衍射现象,完成了光的动摇说的全部理论。
- 1678年,惠更斯在法国科学院的一次演讲中公开反对了牛顿的光的微粒说。他说,假如光是微粒性的,那么光在交叉时就会因发作碰撞而改动方向。可当时人们并没有发现这现象,而且应用微粒说解释折射现象,将得到与实践相矛盾的结果。
- 1690年,惠更斯在出版的《光论》一书中正式提出了光的动摇说,树立了著名的惠更斯原理。在此原理基础上,他推导出了光的反射和折射定律,圆满的解释了光速在光密介质中减小的缘由,同时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象,以为这是由于冰洲石分子微粒为椭圆形所致。
- 1704年,牛顿著成《光学》,系统论述他在光学方面的研讨成果,其中他详述了光的粒子理论。他以为光是由十分微小的微粒组成的,而普通物质是由较粗微粒组成,并推测假如经过某种炼金术的转化。牛顿更信奉微粒说,这可能是由于当时动摇说无法用向四方散开的动摇来解释直线传播这一难题。
- 1710年,德国画家雅各布·克里斯托弗·莱布隆发现仅用3种颜色就能够印出简直任何颜色。他开端运用红黄蓝三种颜色做尝试。后来,他发现运用黑(K)和另外三种基天性—青(C)、品红(M)和黄(Y)这四种颜色效果更好,称为CMYK体系。
- 1725年,德国纽伦堡阿道夫大学医学教授亨利其·舒尔茨 (Heinrich Schulze) 发现硝酸银溶液在光作用下会变黑,并于 1727 年发表论文《硝酸银与白垩混合物对光的作用》,论文讨论了硝酸银混合物在光作用下记载图案的功用,德国人称之为现代摄影的始祖。
- 1728年,布雷德利在察看恒星时,发现恒星的视位置在不时变更。在一年之内,一切恒星似乎都在天顶上绕着半长轴相等的椭圆运转了一周,这种现象称为恒星的周年光行差。由于光行差的存在,用望远镜对某恒星进行周年观测时,需求不时调整望远镜的倾角,使得镜筒总能对准该恒星,并且倾角变更的周期是一年。这就像我们撑伞在雨中行走,假定雨滴是垂直落下的,但由于我们行走有一定的速度,就会觉得雨滴是迎面倾斜地落下的,倾斜的角度与我们运动的速度以及雨滴下落的速度有关。假如我们在运动场绕一个跑道转圈,就要不停地改动伞的倾角。布雷德利以为光行差现象表明光速是有限的。假如光线从恒星发出,以有限速度传播到地球,而地球以大约30km/s的速度盘绕太阳公转,其运动方向在不时改动着,这样在地球上察看的星光映照的方向也在不时改动。布雷德利的这个光行差实验就曾经判明以太没有被太阳拖曳,以太相关于太阳是静止的。
- 1733年,英国数学家切斯特·穆尔·霍尔发现火石玻璃的色散显著地超越冕牌玻璃,冕牌玻璃做凸透镜,火石玻璃做凹透镜,两者配合既能够使光线聚焦,同时也能很大水平上消弭色差。他分别找了两家光学厂商磨制透镜,巧合的是这两家光学厂商都由于很忙就把霍尔的任务交给了第三方-乔治·巴斯,巴斯发现并公开了这两种透镜分离起来能够消弭色差的秘密。
- 1744年,数学家欧拉笃信动摇说,他提出:在透镜中看到的那种不希望呈现的彩色效应,在人眼中是不发作的(但这是一个错位的假定),由于不同介质的色散相消。他倡议用这种措施或许能造出消色差透镜。
- 1748-1749年,英国的梅耳维尔用棱镜察看了多种资料的火焰光谱。
- 1751年,苏格兰医生罗伯特·怀特发现了瞳孔反射。
- 1757年,英国数学家多兰德(1706—1761),采用了数学家霍尔在1722年所发表的球面差计算措施,改进并纠正了显微镜上各透镜的曲度,从而制出了第一台简直没有色差的显微镜。
- 1758年,光学仪器商约翰·多朗德抵消色差透镜做了透彻研讨,他用冕牌玻璃和火石玻璃制造出了效果良好的消色差透镜,并取得了专利,随后还成为了英王乔治三世的眼镜制造商。
- 1765年,彼得·多朗德又发明了一种性能更优的消色差透镜,它由3个透镜组成:一个凹透镜夹在两个凸透镜之间。另外,多朗德父子最早用消色差透镜制造折射望远镜。
- 1768年,莱昂哈德·欧拉在一个更具理论性的层次上指出了光的颜色由其波长决议。
- 1774年,赫歇尔制造出了自己的第一架反射望远镜。这台铜、锡合金反射镜直径15厘米,可放大40倍。他用这架望远镜,看见了猎户座大星云,看到了土星的光环。第一次取得的胜利,
- 1789年,赫歇耳制成了一架口径122厘米、长12.2米的反射望远镜。这是当时世界上最大的望远镜,并坚持了半个世纪的冠军位置。
- 1793年,法国发明家尼埃普斯和他的兄弟一同开端了对感光资料的实验。
- 1800年,赫歇尔丈量了太阳光谱中各部分的热效应,发现红端辐射温度较高,他留意到红端以外的区域也有热效应,从而发现了红外线。
- 1800年,托马斯·杨发表了《关于光和声的实验问题》,对光的微粒说提出质疑,他以为光和声音相似,依据声波由于叠加会产生声音的增强或削弱,光波也会如此,并初次提出“干预”这个术语。
- 1801年,托马斯·杨发表了《光和色的理论》,以假说的方式论述了光的动摇理论,并提出了著名的干预原理。
- 1801年,德国数学家约翰·格奥尔格·冯·索德纳对光作为粒子流在靠近太阳时由于重力作用而遭到的偏转做出了预测。依据他的计算结果,一束光会偏转0.84秒弧度。
- 1801年,德国的里特发现光谱的紫色外侧仍能够使氯化银变黑,且比紫色的化学作用更强,从而发现了紫外线。
- 1802年,沃拉斯顿察看到太阳光谱的不连续性,发现中间有许多黑线,但他误以为这是颜色的分界线。
- 1803年,托马斯·杨发表了《关于物理光学的实验和计算》,文章中经过一系列对光的衍射进行了解释,也能够解释薄膜的干预条纹,并且用牛顿的数据肯定各种颜色的波长。
- 1807年,威廉·海德·沃拉斯顿取得明箱(光室)的专利,可辅佐艺术家绘画,该装置采用4面棱镜将场景图像投射到画幅名义。
- 1808年,马吕斯发现,光的这种双侧面性在反射中也呈现,这种现象不是晶态媒质固有的。
- 1809年,马吕斯发表了马吕斯定律,即强度为I(0)的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不思索吸收)为I=I(0)cosθ。(θ是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。)。
- 1809年,英国的戴维·汉弗莱(David Humphrey)发明了弧光灯,这种灯应用一种电光源,这种光源是在空气中的两个电极通电后,将两个接触的碳棒电极分别而产生的。它被用于公共场所,是第一个用于实践照明的电光源。但是,由于熄灭时会发出嘶嘶声,而且光线太亮,故分歧适室内照明。
- 1814年,夫琅和费发明了分光仪,在太阳光的光谱中,他发现了574条黑线,这些线被称作夫琅和费线。夫琅和费由于发现了太阳光谱中的吸收线,认识到它们相当于火花和火焰中的发射线,以及首先采用了衍射光栅(也曾制成了各种方式的光栅),也可被以为是光谱学的奠基者之一。
- 1814年,托马斯·杨首先提出,能够用干预原了解释偏振现象,但并不完善。
- 1814年和1818年,菲涅尔分别设计了著名的菲涅尔双棱镜实验和菲涅尔双面镜实验,巧妙地取得相干光源,消弭了支持微粒说的人对托马斯·杨双缝实验的质疑。
- 1815年,法国科学家巴普蒂斯特·毕奥进行了偏振光的实验,他让偏振光束经过装有松节油的管子,并留意到偏振面如何旋转。
- 1816年,英国物理学家大卫·布儒斯特计算出布儒斯特角,即光产生最大偏振时入射到物体上的角度。
- 1817年,菲涅尔和阿拉果协作进行了一系列实验,试图找出干预与偏振的关系,他们发现“经过方解石分别出两束折射光之间不会产生干预现象。”
- 1818年,夫琅和费牵头设计和制造了消色差透镜,首创用牛顿环措施检查光学名义加工精度及透镜外形,对应用光学的延展起了重要的影响。他所制造的大型折射望远镜等光学仪器负有盛名。
- 1818年,菲涅尔提出了以太静止说,“地球关于以太来说,是由极为多孔的物质组成的,以太在其中运动简直不受任何障碍,地球只能或者极端微小地拖曳以太。
- 1819年,菲涅耳在阿拉果和安培的鼓舞下发表了一篇论文。这篇论文的中心就是后来被人们称为惠更斯-菲涅耳原理的理论。惠更斯原理是指波面上的每一点均为发射子波的波源,这些子波的包络面就是新的波阵面。惠更斯原理能够很好地解释光的直线传播、反射、折射现象,也能定性解释衍射现象的成因。但是其缺陷也很明显:一是无法定量计算衍射波的强度散布;二是依据理论会有倒退波呈现,这明显和实践不符。菲涅耳在惠更斯原理的基础上,对子波的振幅和相位作了定量描画,同时又引入了相干叠加的概念——空间任一点振动为一切子波在该点相干叠加的结果,最终构成的理论就是著名的惠更斯-菲涅耳原理。
- 1819年,菲涅尔发表了《关于偏振光线的相互作用》,对相互垂直的偏振光不能相干提出了解释。
- 1819年,菲涅耳还发明了菲涅耳透镜,这种设计比普通的透镜减少了资料,体积更小、镜片更薄,能够透过更多的光,同时也易于建造更大孔径的透镜。最早运用在了灯塔上面,在生产生活中也有着普遍地应用,好比汽车头灯、手机闪光灯,航母上的菲涅尔光学助降系统中都有菲涅耳透镜的身影。
- 1821年,菲涅耳反动性地把光假定成横波,运用横波理论胜利地解释了偏振现象。
- 1821年,夫琅和费发表了平行光经过单缝衍射的研讨结果(后人称其为夫琅和费衍射,远场衍射),做了光谱分辨率的实验,第一个定量地研讨了衍射光栅,用其丈量了光的波长,以后又给出了光栅方程。
- 1825 年,法国发明家尼埃普斯胜利天时用能够感光的纸把铜版画上的影像制造成了一幅图片,由此降生世界上第一张照片——《牵马少年》。这个以牵马的人为对象的图片固然不是用照相机“照”出来的,但是这张图片预示着感光资料在实践运用方面迎来了一个新时期。但是在摄影技术降生的初期,由于感光资料的灵活度很低,拍摄一张照片常常需求曝光几个小时。
- 1823年,菲涅耳还发现了圆偏振光和椭圆偏振光,并对其进行了解释;推导出了著名的菲涅耳公式;解释了双折射现象和反射光偏振现象。
- 1825 年 , 尼埃普斯委托法国光学仪器商人夏尔·雪弗莱 (Charles Chevalier) 为他的暗箱制造光学镜片。并于1826 年 (也有说1827年) 将其发明的感光资料放进暗箱,拍摄现存最早的景物照片,作品《Le Gras 窗 外 的 景 色 》在其法国勃艮第 (Burgundy) 的家里拍摄完成,经过其阁楼上的窗户拍摄,运用暗箱曝光时间超越8小时。尼埃普斯把这种用日光将影像永世记载在金属板上的摄影措施叫做“日光摄影法(Heliography)”-“Helios”来自希腊语.意即太阳,“Graphein”意即记载、描画。
- 1832年,布儒斯特发现透过发烟硝酸的太阳光的光谱中有暗线和光谱带,他以为这些暗线是由于地球大气对光的吸收或是太阳大气对光的吸收。
- 1832年,哈密顿留意到从菲涅尔作图能够得出一个重要结果,从而推断出圆锥折射;不久后,劳埃德从实验上证明了圆锥折射的存在。
- 1833年10 月,英国科学家亨利 ·福克斯·塔尔博特在意大利科摩湖左近的小镇贝拉究(Bella-gio)进行写生时忽然想到,假如用以前运用的暗箱把自然影像固定在纸上岂不更好。从此塔尔博特开端了摄影实验。
- 1834年,塔尔博特在写字纸上涂上氧化银晾干后,盖以花边或树叶,放在阳光下曝晒。结果未被物品遮盖的银盐变成了黑色。经过实验塔尔博特发现,将已曝光的氧化银纸浸在依盐水中,能够避免影像的进一步黑化,他还发现,固然制造出来的影像是负像 (即黑色部分代表白,白色部分代表黑),但把这负像经过光线印在另一张感光纸上,就能够表示出与景物相同的影调。
- 1835 年 3 月,木匠艾比 (Lacock Abbey) 特地给塔尔博特制造了几架2.5 cm2的小型暗箱。塔尔博特用涂上氯化银溶液的高级书写纸张,拍摄世上第一张负像照片,即后来所谓的负片。经过接触式印相,可取得正像照片,由此开创出由负转正的摄影工艺。
- 1835年,英国科学家约瑟夫·李斯特设计了消色差显微镜。
- 1837年,法国画家路易·达盖尔发明了达盖尔摄影术(银版摄影术),即用涂布在镀银铜板上的化学物品定影取得一次性照片。达盖尔在其工作室里布置了一组静物,30 min 就拍摄完成了《工作室一角》这张在世摄影史上具有转机意义的照片。这幅照片被以为是达盖尔初次定影胜利的金属银盐干版照片。
- 1838 年春天,达盖尔拍摄了巴黎繁华的 Boulevard du Temple 的照片。这张照片被以为是第一张拍到人的摄影作品。照片曝光接近 20 min,因而固然大街并不是没有往来行人,但是它们由于曝光时间缺乏没有留下影像,只需擦鞋人与顾客由于站得足够久才被记载了下来。那两个人永远不会知道他们实践上是历史上第一个被拍照的人。
- 1838年,德国植物学家希莱登用显微镜发现了新颖的植物细胞。1839年,德国动物学家希旺又发现了动物的新颖细胞,从而为生物学、医学的延展打下了基础。
- 1839年3月,法国科学家伊波利特·贝雅尔 (Hippolyte Bayard) 在相纸上也制造出了正像。
- 1839年8月19日,法国科学与艺术学院置办了达盖尔摄影法的专利,并将此工艺公诸于世。后人将这一天定为摄影降生的留念日。
- 1840年 9 月,塔尔博特对他的摄影法进行了改进,他改用碘化银替代氯化银,用硝酸银进行显影。与达盖尔式摄影法所拍摄的影像相比,塔尔博特的作品具有更多的细节,并且曝光时间也更短。
- 1841年 2 月 8 日,塔尔博特用自己改进后的底片向英国政府申请专利,终于如愿以偿。塔尔博特为自己的发明起了一个十分动听的名字:“卡罗式摄影法 (Calotype Process)”。“Calotype”在希腊语里是“美丽”之意。 “卡罗式摄影法”又称为“塔尔博特摄影法”。
- 1841年,英国物理学家尼柯尔(1768—1851)用冰洲石做了一个有名的光学实验。他把冰洲石切割长大方形,然后沿对角线再剖开,并把剖开的面磨成很平很平的平面,再用树胶把剖开的两块黏合起来,用一束光射入这个经切割又黏合的晶体内。结果发现:当光射入晶体时,产生了两束光(双折射),当两条光线经过树胶时,其中有一条光线经过去了,另一条光就通不外而发作折射。经过去的那条光也改动了原来的性质,变成了偏光。这个实验很重要,是制造偏光显微镜的理论基础。
- 1845年,英国化学家米勒研讨了金属盐类火焰的吸收光谱和发射光谱,证明了钠的明线和太阳光谱中的D线刚好吻合。
- 1845年,斯托克斯提出完整拖曳说,他以为“在地球名义,以太与地球有相同的速度,只需在远离地球的中央,以太才不能被拖曳,处于静止状态”。
- 1846年,法拉第发往常磁场之中光的振动面有偏转,这阐明光和电磁现象有关。
- 1846年,卡尔·蔡司在德国耶拿创建了蔡司公司。蔡司公司一开端是一间精密机械和光学仪器车间。
- 1849年,斐索初次用实验措施测定光速。他用定期遮断光线的措施(旋转齿轮法)进行自动记载。在斐索所做的实验中,当具有720齿的齿轮,一秒钟内转动12.67次时,光将初次被挡住而察看不到,空隙与轮齿交替所需时间为1/(2×720×12.67)s。在这段时间内,光所经过的路途为2 ×8633m,所以光速c=2×8633×18244=3.15×108(m/s)。
- 1851年,菲索提出部分拖曳说,他以为“以太既不是完整静止的,也不是完整被拖曳,只是部分被拖曳,其拖曳水平由物体的性质决议,如空气不能拖曳,水能够部分拖曳”。
- 1851 年,伦敦雕塑家弗里德里克·司各特·阿切尔 (Frederick Scott Archer) 发明了“火棉胶湿”(Wet-collidion process)摄影术。所谓火棉胶,是一种将硝化棉溶在乙醚和酒精混合物中的黏性液体,由于必须在液体状态下进行冲洗,所以这种措施因而得名。它的优点是光敏度高,感光快,拍景色约需 10 s~1 min,拍人像只需2~20 s。能够印出无限量永世性的照片,且影像纹理明晰、层次丰厚、漂亮真实、价钱低廉,因而成为当时欧美的主要摄影法。火棉胶湿版摄影法效果固然很好,但运用很不方便,不适用于工业化生产。摄影师外出拍摄时必须携带着遮光的帐篷、化学药品、玻璃片、粗笨的支架以及一壶水,全套配备通常是整整一马车。
- 1855年,苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)撰写了一篇关于光学颜色视觉和感知的论文。该论文指出人类是经过位于眼睛后名义的锥状细胞来感知颜色的。麦克斯韦断言,每个细胞上的不同区域对红色,蓝色和绿色光谱都很敏感,正是这些颜色组合决议了我们对周围颜色的解释。这个被称为“三基色”或“RGB”的想法是我们今天所具有的简直一切彩色摄影措施的基础。
- 1856年,韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。
- 1859年,基尔霍夫对光的吸收和反射之间做了深化研讨,经过研讨各种物质的火焰光谱和火花光谱,正确解释了夫琅和费线。
- 1861年,运用麦克斯韦提出的概念制造的第一张已知照片是在英国摄影师和发明家托马斯·萨顿 (Thomas Sutton)拍摄的。照片是经过堆叠三个黑白图像制成的,他首先将三条纱巾分别染上红绿蓝三种颜色,然后让它们轮番罩在同一台相机镜头前,拍摄一条彩色格子尼龙丝带,这样就拍出了三张底片 (往常我们将这种方式称为滤镜)。这三张底片中,记载下了光线经过红绿蓝三条纱巾后状态。这张照片记载的是一个彩色丝带,通常被称为苏格兰花格纹丝带 (Tartan Ribbon)。这也是有史以来第一张已知的彩色照片。
- 1862年,傅科胜利地运用旋转镜法测定了光速。旋转镜法的原理是惠斯通于1834年和阿拉果于1838年提出的,它与旋转齿轮法的主要区别是用一个高速平均转动的镜面来替代齿轮装置。由于光源较强,而且聚焦得较好,因而该法能极端精密地丈量很短的时间。
- 1865年,麦克斯韦方程,麦克斯韦指出:电场和磁场的改动,不能局限于空间的某一部分,而是以等于电流的电磁单位与静电单位的比值的速度传播着,光就是这样一种电磁现象,进一步说,光就是一种电磁波。
- 1868年,埃格斯特朗从气体放电的光谱中找到了氢的红线,并证明了它就是夫琅和费从太阳光谱中发现的C线。
- 1871年,斯坦尼第一次用波长的倒数表示光谱线,并取名为波数,用波数表示的光谱系是等距的。
- 1871年,英国医生理查德·里彻·马克多斯(Richard Leach Maddox) 发明了另外一种以玻璃为感光版的摄影措施“明胶干版法”。他用糊状的明胶为资料的溴化银乳剂,趁热涂在玻璃上,单调时就不会像火棉胶那样发作结晶现象。玻璃干版在感光才干上又有进步,质量很稳定,摄影时比“湿法”方便很多,并且能够商购,这是摄影开发技术的严重突破。用明胶作涂布资料,感光度极高,在室外阳光下曝光时间可缩短到1/25 s,能够手持相机拍摄,而且外出拍摄能够不用带暗室设备和化学药品,解脱了暂时涂布制造湿版的不便,并适用于工业化生产。这是成像摄影界的一次反动,标记着“快照”的时期曾经到来。
- 1872年,阿贝的显微镜成像理论招致显微镜反动性完善。
- 1874年,英国物理学家瑞利首先提示出了莫尔条纹图案的科学和工程价值,指出了借察看莫尔条纹的移动来丈量光栅相对位移的可能性,为在物理光栅的基础上延展出计量光栅的分支奠定了理论基础。
- 1876年,美国人贝尔发明了光电话,他用太阳光作光源,经过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上。人的嘴对准橡胶管前面的送话口,一发出的声音,振动镜就振动而发作变形,惹起光的反射系数发作变更,使光强度随话音的强弱变更,完成话音对光强度的调制。这种已调制的反射光经过透镜变成平行光束向右边传送。在接纳端,用抛物面反射镜把从大气传送来的光束反射四处于焦点的硒管上,硒的电阻随光的强弱变更,使光信号变换为电流,传送到受话器,使受话器再生出声音。
- 1877年,英国摄影师埃德沃德·迈布里奇制造了一个快门速度只需千分之一秒的照相机,运用这个相机和超敏感的感光板,他得以拍到一张小跑中的马的照片,这幅照片证明这匹马的4条腿同时分开了空中,这惹起了惊动。迈布里奇的这一实验让人类初次认识到了摄影的重要特性——瞬间性:“照片不只能够看到真实,而且能够滞留时间”。
- 1878年,蔡司制成数值孔径大于1.0的第一个油浸物镜,又在1883年制成了可矫正3种颜色的复消色差物镜,使显微镜的分辨才干大大进步,促成了生物学和医学上一系列的重要发现。
- 1879年10月21日的傍晚,美国发明家爱迪生制成了碳化纤维(即碳丝)白炽灯。爱迪生采用碳化棉线作灯丝,把它放入玻璃球内,再启动气机将球内抽成真空,碳化棉灯丝发出的光明亮而稳定,能够点亮十几个小时。
- 1880年,美国人乔治·伊斯曼 (George Eastman)辞去了银行的工作职务,专心研讨照片拍摄技术。他尝试用一种透明的资料作为曝光底片,并且于1884 年发明了世界上第一款胶卷底片。伊斯曼成立了伊斯曼干版公司 (现柯达公司)。
- 1880年,胡金斯和沃格尔胜利拍摄了恒星光谱,发现氢的光谱线不时扩展到紫外区,组成一个光谱系,而且从红外到紫外,光谱密度逐步增加。
- 1880年,爱迪生又研制出碳化竹丝灯,使灯丝寿命大大进步,这是世界最早的商品化白炽灯。
- 1884年,巴尔末发表了论文《论氢光谱系》,提出了巴尔末公式。
- 1886年,美国物理学奖亨利·奥古斯塔斯·罗兰应用他自己做的衍射光栅(在平面玻璃或镜子名义刻上平行线)剖析了阳光。
- 1887年,迈克尔逊与莫雷运用干预仪进行更精密地丈量,他们将整个光学系统装置在大石板上,再将石板浮在水银槽上,能够自由旋转改动方位。光路经过多次反射,光程可达11米,但结论仍为零。这个结果阐明以太要不完整被拖曳,要不完整不存在以太。
- 1887年, 美国人古德温·汉尼拔 (Goodwin Rev Hannibal) 取得硝化纤维素感光片的专利,1889 年开端生产硝化纤维素片的胶卷。
- 1888年,赫兹实考证明了光就是一种电磁波。
- 1888年,伊斯曼干版公司应用涂布机将感光乳剂涂在透明的软片片基上,用于拍照的胶卷由此降生。胶卷比玻璃板更轻、更有弹性,而且胶卷的运用能够让摄影师快速连续拍摄多张照片。与此同时,伊斯曼干版公司还研制出了运用这种胶卷的傻瓜式的盒式照相机,可连续拍摄 100 张照片。伊斯曼给自己的照相机和胶卷起名为“柯达”,由于它“听起来就像相机快门声一样痛快”。无疑它是世界上最早运用胶卷的相机。从此照相底片以干版一统天下的格局被突破,感光资料的延展进入了一个新纪元。但是该相机的胶卷是事前放置在相机里的,待 100 张照片拍完以后需求再花 10 美圆寄回伊斯曼干版公司由工厂冲洗、印制照片并装帧,再把相机装入新胶卷后连同照片寄回用户。
- 1888年,奥天时植物学家和化学家弗里德里希·莱尼兹在进行有机物熔点测试时,意外地发现某些有机物在凝结的过程中会呈现几个不同而有趣的现象:在加热过程中先是一个白色混浊、不透明的状态,并且还随同着呈现一些光彩的色泽,然后当温度抵达某个值时,这些白色混浊不透明的物质又会变成一个清亮透明的状态,且具有液体的活动性。这是人们对液晶最早的发现与认知。
- 1889年,德国物理学家雷曼深化研讨发现了100多种用相似性质的资料。他初次提出了“液晶”的概念。
- 1890年,里德伯发表《论化学元素的光谱结构》,罗列了大量光谱数据,对光谱数据作出了普通总结。
- 1890年,英国地质学家艾伦·迪克发明了岩石学复合式消色差望远镜,它运用偏振光来研讨岩石和矿物样本,这种显微镜能够灵活转动取得最佳观测角度。
- 1891年,柯达公司制造出摄影者自己能装卸的胶卷,从此柯达软片胶卷盛行世界,摄影开端逐步走进大众生活中。
- 1891年,物理学家加布里埃尔·李普曼(Gabriel Lippmann) 开发了一种基于光波传播干预现象的过程,并在1908 年取得了诺贝尔物理学奖。此措施能够在正常光线下生成和观看彩色照片,抑止了印刷褪色的技术难题。
- 1892年,伊斯曼将公司改名为“伊士曼柯达公司”。
- 1895年12月28日,伦琴把《关于一种新的射线》为题的论文送交到维尔茨堡物理学会和医学协会,这宣布了X射线的发现。X射线的发现不只在物理学上有重要的意义,同时也开启了一门崭新的医学学科,从此影像医学降生了。伦琴一辈子取得了150多个荣誉,最高的荣誉当然是1901年取得第一个诺贝尔物理学奖。
- 1898年,迈克尔逊发明了一种阶梯光栅来研讨塞曼效应,其分辨身手远远高于普通的衍射光栅。
- 1899年,庞加莱第一次真正指出实验上不可能察看到相关于以太的任何效应这一事实,他说“我们的以太真正存在吗?我不置信更精密地察看除了相对位移以外还会披露任何东西。
- 1900年,柯达公司推出提高型照相机布朗尼 (Brownie)。它是史上第一台批量生产的消费级相机,正是由于这台相机的降生,摄影初次成为了平民化的活动,对摄影术的推行起到了不可估量的作用。当时柯达对这台相机仅仅定价 1 美圆 (主要是想经过胶卷盈利),由于价钱低廉且容易操作,每个人都能用它轻松的拍照。这是一次严重的技术改造,从此快拍 (Snapshot) 成为了一种生活方式,运用不同类型的胶卷相机开端充溢市场,相机的延展因而开端向小型化和轻量化方向演进。
- 1902年,彼得·库珀·休伊特(Peter Cooper Hewitt)发明了汞灯,它的光伏效率大大进步,但有明显的缺陷,它辐射了大量的紫外线,对人体有害,而且光线太强,因而并没有被普遍运用。
- 1903年,奥天时籍匈牙利裔化学家里夏德﹒阿道夫﹒席格蒙迪发明了超显微镜,超显微镜是基于光散射而非反射,用来察看气体或胶体中的粒子。
- 1905年,爱因斯坦发表了关于光电效应的理论。
- 1905年,爱因斯坦树立了狭义相对论,在这个理论中,他也独立地承认了以太假说。
- 1905年,爱因斯坦大胆提出了一种新方式的微粒说,他断言光由能量小球或“粒子“组成,后被称为光子,每个光子都有一份与其频率v成正比的能量,即ε=hv。
- 1906年,爱迪生运用钨丝进步了白炽灯的质量。
- 1906年,泡克尔斯发现了线性电光效应。
- 1906年,美国人乔治·希拉斯 (George Silas) 首创了闪光灯摄影。
- 1907年,法国兄弟路易斯和奥古斯特卢米尔开端推行一种他们称之为“自动色素(Autochrome)”的染色工艺。卢米尔夫妇经过在全色乳剂中参与微小的染色土豆淀粉颗粒,制造出生动的、具有绘画作风的图像。直到 1935 年,Autochrome才成为世界上最受欢送的彩色胶卷技术,并以柯达公司传奇的柯达彩色胶卷 (Kodachrome) 的方式走向市场。这是全球第一款胜利投入商用的彩色胶片,也是柯达公司最为胜利的产品之一。
- 1907年,亨利·约瑟夫·罗德(Henry Joseph Round)初次在一块碳化硅(SiC)里察看到电致发光现象。由于其发出的黄光太暗,分歧适实践应用,而且碳化硅与电致发光不能很好的匹配,所以这一发现最初并未惹起注重。。
- 1908年,里兹提出了光谱组合原理,并发现任何两条光谱的和或差常常能够找到另一谱线,并预言了氢的帕邢线系。
- 1910年,霓虹灯投入运用,这种光源的光是在玻璃管内低压惰性气体的高压场中由冷阴极辉光放电发出的,惰性气体的光谱特性决议了氖的颜色。
- 1910年,美国物理学家初次用红外线和紫外线制出照片,并发表了第一张红外照片样品。
- 1913年,德国莱兹厂的一位工程师巴纳克 (Oskar Barnack) 按 35 mm 电影胶片的规格设计出一种小型照相机,可拍摄 24mm×36 mm照片,取名莱卡(Leica)。由于第一次世界大战的影响,直到1925年才问世。徕卡小而紧凑,其相对较小的缘由是由于采用了135格式 (35 mm) 的乔治·伊士曼干式乳液卷筒照相胶片。莱卡标记着35 mm 照相机 (又称 135 照相机) 的降生,35 mm 胶卷也在未来75年内成为照片行业的主导,并用于了后续的傻瓜相机,测距仪和单反相机,成为了从喜好者到专业摄影师的黄金规范。
- 1917年,在加利福尼亚的威尔逊山天文台装置了胡克反射望远镜,它的口径254厘米是世界上最大的实体玻璃镜片。
- 1917年,爱因斯坦在研讨光辐射与原子相互作用时,提出光的受激辐射的概念,从理论上预见了激光产生的可能性。20世纪30年代,理论物理学家又证明受激辐射产生的光子的振动频率、偏振方向和传播方向都和引发产生受激辐射的鼓舞光子完整相同。
- 1925年,伽维奥拉应用电光开关完成对光更为快捷的遮断来测定光速,遮断速度比齿轮法的遮断速度高数百倍,因而仅需求很短的光程即可满足丈量的请求,整个丈量装置能够放在一栋建筑物内,在光往复的途径中各用一个,他们得到的光速为299784±20km/s。
- 1925年,德国蔡司伊康公司 (Zeiss Ikon) 公司生产出世界上首批平视旁轴取景的135 照相机,成为摄影史上的里程碑,照相机跨入高级光学和精密机械的技术时期从此确立。
- 1928年,德国“弗兰克和海德克”公司生产出一种双镜头反 (双反) 光照相机——罗莱反光照相机,它能拍摄 6cm×6cm 的方形照片,并能在相机顶部的磨砂玻璃屏上调焦和取景 。
- 1929年,克尔发现了二次电光效应
- 1931年,CIE发布CIE规范色度学系统的第一个版本叫作CIE 1931-RGB系统,这一色度学系统是以规范色度察看者在1~4°的视场下的基本颜色视觉实验数据为基础而产生的。基于CIE 1931-RGB系统的实考证明:简直一切的颜色都能够用三基色按某个特定的比例混合而成。
- 1931年,德国的克诺尔和鲁斯卡,用冷阴极放电电子源和三个电子透镜改装了一台高压示波器,取得了放大十几倍的图像,证明了电子显微镜放大成像的可能性。
- 1932年,经过鲁斯卡的改进,电子显微镜的分辨才干抵达了50纳米,大约是当时光学显微镜分辨率的十倍,于是电子显微镜开端遭到人们的注重。
- 1932年,弗里茨﹒塞尔尼克发明了相位差显微镜来研讨无色和透明的生物样品,这样细胞不再需求染色,塞尔尼克因而取得了1953年诺贝尔物理学奖。
- 1936年,乔治·E.英(George E.Inman)和其他研讨人员应用一种新的启动装置生产了不同于汞灯的荧光灯。这种荧光灯的制造措施是:在玻璃管中注入一定量的汞蒸气,在管壁内涂上荧光粉,并在管的两端各装置一根灯丝作为电极。这种荧光灯的光比白炽灯还亮。它有更高的能量转换效率,更大的照明面积,并能够调整成不同的光色,因而它一发明出来就进入了普通人的家中。由于荧光灯的成色与白天相似,所以也被称为日光灯。
- 1935年,法国物理学家 Georges Destriau 在硫化锌中察看到光发射现象,为了留念俄罗斯物理学家Oleg Lossew 再次察看到光发射的“Round 效应”,他将这一效应命名为“Lossew 光”。Georges Destriau 被誉为电致发光现象的发现者。
- 1942年,柯达公司正式推出彩色负片和彩色相纸。彩色摄影开端疾速延展,得到普遍提高和应用。
- 1942年,Zernike发明了相差显微术(Phase Contrast, PC))。其应用空间滤波的原理改动物光波的频谱面相位,有效地将相位差转换为强度对比,从而大大地进步了透明物体在光学显微镜下的可分辨性。相差显微术的发明漂亮地处置了未染色生物细胞这类样本的察看难题,揭开了细胞无标记成像的新篇章。Zernike因而取得1953年的诺贝尔物理学奖。
- 1945年,瑞典生产了一款名为“哈苏”(Hasselblad) 的 120 单镜头反光照相机。
- 1947年,美国人发明了世界上第一台拍摄后即可拿到照片的“宝丽来”(Polaroid) 相机,开创了“拍立得”这个相机品类。
- 1947年,英国科学家Gabor为了进步电子显微镜的分辨率而提出全息术。由于需求高度相干性和高强度的光源,直到1960年激光器呈现以及 1962年Leith与Upatnieks提出离轴全息图以后,全息术的研讨才进入了一个新的阶段。全息术的呈现是光学学科中一个划时期的进展,全息图再现物体三维像的才干是其他技术所无法比较的。
- 1949年,蔡司伊康公司生产的35 mm单镜头反光相机“康泰克斯”(Contax) 开创了现代135单反相机的基本方式。
- 1950年,埃森最先采用测定微波波长和频率的措施来肯定光速。他在实验中将微波输入到圆柱形的谐振腔中,当微波波长调和振腔的几何尺寸匹配时,谐振腔的圆周长πD和波长之间满足关系式πD=2404825λ,因而能够经过丈量谐振腔直径来肯定波长。直径用干预法丈量;频率用逐级差频法丈量,丈量精度达10-7。在埃森的实验中,所用微波的波长为10cm,所得的结果为299792.5±1km/s。
- 1952年,乔治﹒诺马尔斯基在相位差显微镜原理的基础上发明了微分干预差显微镜。DIC显微镜又称诺马尔斯基相差显微镜,能够用来研讨非染色的活生物样品。其优点是能显现结构的三维平面投影影像。与相位差显微镜相比,其标本可略厚一点,折射率差别更大,故影像的平面感更强。
- 1952年,英国工程师Charles Oatley制造出了第一台扫描电子显微镜(SEM),电子显微镜被以为是20世纪最重要的发明之一。很多在可见光下看不见的物体——例如病毒——在电子显微镜下都现出了原形。
- 1953年,海尔天文台的美国天文学Babcock提出的自顺应光学 (Adaptive Optics, AO)。用实时丈量波前误差并加以实时弥补的措施来处置大气湍流等动态干扰的想象,该措施经过波前丈量——成像系统(波前校正器) 反响——波前再丈量的方式构成光学系统与信息处置算法的闭环,以用不时变更的波前校正量来弥补校正不时变更的动态波前误差。
- 1953年,荷兰人范赫尔把一种折射率为1.47的塑料涂在玻璃纤维上,构成比玻璃纤维芯折射率低的套层,得到了对光线反射的单根纤维。但由于塑料套层不平均,光能量损失太大。
- 1954年,美国科学家汤斯、前苏联的科学家巴索夫和普罗克霍洛夫发明性地继承和延展爱因斯坦的理论,提出应用原子、分子的受激辐射来放大电磁波的新措施,并发明了氨分子微波振荡器——一种在微波波段的受激辐射放大器(Microwave amplification by stimulated emission of radiation,Maser)。
- 1955年,美国无线电公司的鲁宾·布朗石泰(Rubin Braunstein)初次发现了砷化镓(GaAs)及其他半导体合金的红外放射作用。
- 1955年,Nomarski发明了基于偏振分光原理的微分干预相差显微术 (Differential Interference Contrast, DIC),其可将样品的相位梯度转换为强度差反映出来,大大增强了细胞等弱吸收样品在镜下的图像衬度与成像平面感,极大方便了生命科学研讨与镜下支配。
- 1956年,B.Leighton研制了弥补天文望远镜影像运动的一阶主动光学系统,取得了当时最佳质量的照片。
- 1957年:汤斯的博士生Gordon Gould发明了“laser”这个单词,从理论上指出能够用光激起原子,产生一束相干光束。
- 1959年,卤钨循环理论被发现,辅佐发明了卤钨灯,其发光效率优于普通白炽灯。
- 1960年,日本旭光公司在德国世界相机展览会上展示了世界上首台以电子测光的 135 单反“潘泰克斯”(Pentax SP),从此照相机进入了电子时期。
- 1960年5月,美国休斯公司(Hughes)实验室从事红宝石荧光研讨的年轻人梅曼经过两年时间的努力,制成了世界上第一台红宝石固体激光器(波长694.3nm)。梅曼的计划是应用掺铬的红宝石晶体做发光资料,用发光强度很高的脉冲氙灯做激起光源,。同年7月,休斯公司召开新闻发布会,盛大宣布激光器的降生,从此开创了激光技术的历史。
- 1960年12月,贝尔实验室的贾范、海利特、贝纳特等人应用高频放电鼓舞氦氖(He-Ne)气体,制成世界上第一台氦氖激光器,可输出波长1150nm上下几种波长的连续光,在其影响下产生了一系列气体激光器。
- 1961年,Franken在Michigen大学实验发现红宝石激光的倍频,从此,非线性光学变为一个宽广而生动的光学范畴。
- 1961年8月,中国第一台激光器,由中国科学院长春光学精密机械研讨所王之江领导设计并和邓锡铭、汤星里、杜继禄等共同实验研制胜利。他研制的激光器也是红宝石激光器,但在结构上与梅曼的有所不同,最明显的中央是,泵浦灯不是螺旋氙灯,而是直管式氙灯,灯和红宝石棒并排地放在球形聚光器的左近,这是由于经过王之江的计算,这样会比螺旋氙灯取得更好的效果。理论证明,这种想象和计算是正确的,往常世界上的固体激光器大都是采用这种方式。
- 1962年,通用电气公司的尼克·何伦亚克(Nick Holonyak)开发出第一种实践应用的红光发光二极管(GaAsP),并投入市场,这标记着工业生产LED的开端。
- 1962年,前苏联科学家尼古拉-巴索夫发明半导体二极管激光器。
- 1962年,准相位匹配(QPM)技术被提出,只是适用晶体的生长技术延展用了20年,最著名的准相位匹配资料当属周期极化铌酸锂(PPLN)。
- 1963年,柯达再次推出反动性产品系列——傻瓜相机 Instamatic。这一系列产品将胶卷盒制造成独立暗盒,能够在任何自然环境中翻开相机后盖改换胶卷,并且具备自动曝光功用,让消费者操作完整“傻瓜化”。
- 1964年,帕特尔发明了第一台二氧化碳(CO2)激光器。
- 1964年,M.I.Skolink和D.D.king提出了相位共轭与波前弥补原理。
- 1964年,R.T.Adams提动身射波高频振动和接纳波成像明晰度最大原理。
- 1964年10月,钱学森致信《受激光发射译文集》(即现《国外激光》)编辑部,倡议称Laser为“激光”,同年12月,在全国第三届光受激辐射学术会议上,正式采用了钱学森的这个倡议,从此,“Laser”的中文译名统一称为“激光”。
- 1965年,贝尔实验室发明了第一台钇铝石榴石(YAG)激光器。
- 1965年,光学参量振荡(OPO)就已呈现,但延展迟缓,主要缘由还是缺乏高质量非线性晶体。这也是技术严重落后理论的一个例子。不外,1980年代呈现了很多新的非线性资料,加上激光技术的进步,低阈值OPO开端成为可能。
- 1966年,英籍华人高锟发表了关于通讯传输新介质的论文,当时他还是一个在英国工作的年轻工程师,他指出应用光导纤维进行信息传输的可能性和技术途径,从而奠定了光纤通讯的基础。在高锟早期的实验中,光纤的损耗约为3000dB/km,他指出这么大的损耗不是石英纤维自身的固有特性,而是由于资料中的杂质离子的吸收产生的。高锟指出,假如把资料中金属离子含量的比重降低到10以下,光纤损耗就能够减小到10dB/km。再经过改进制造工艺,进步资料的平均性,可进一步把光纤的损耗减少到几dB/km。这种想法很快就变成了理想。高锟也取得了2009年的诺贝尔物理学奖。1930年,德国人拉姆进行了由玻璃纤维传光的最初实验。
- 1967年,第一台X射线激光器研制胜利。
- 1967年,Goodman与Lawrence最先提出数字全息的想象,它是一种典型的计算成像系统。其记载光路和普通全息基原形同,不同的是用CCD摄像机等光敏电子元件替代普通照相干版来拍摄全息图,并将所记载的数字全息图存入计算机,然后用数字计算的法对该全息图进行数字再现。
- 1969年,博伊尔(Willard Boyle) 和史密斯 (George E. Smith) 在 AT&T贝尔实验室发明电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)。CCD 能够将光学影像转换为电子信号,自此奠定了数码相机的根基。
- 1970年,光纤研制取得了严重突破,美国康宁公司依照高锟的思绪,生产出了20dB/km的石英光纤。
- 1970年,美国国度规范局和美国国立物理实验室最先运用激光测定光速。这个措施的原理是经过同时测定激光的波长和频率来肯定光速(c=νλ)。由于激光的频率和波长的丈量精确度已大大进步,所以激光测速法的丈量精度可达10-9,精度比此前已有的最精密的实验措施进步了约100倍。
- 1970年,呈现的室温连续振荡780nm波长近红外AlGaAs双异质结构半导体激光器,为半导体激光器在光盘存储范畴的普遍应用奠定了基础。
- 1970年,Meadow和H. Takasaki(高崎宏)初次提出莫尔轮廓术(又叫莫尔等高线法),这是一种新型的、非接触的三维物面子形丈量措施。其基本原理是应用一个基准光栅与投影到三维物体名义上并受物体名义高度调制的变形光栅叠合构成莫尔条纹,并依据莫尔条纹图形散布规律推算出物体名义轮廓外形的全场丈量措施。
- 1971年,呈现了第一台商用1kW CO2激光器,高功率激光器的研制胜利,推进了激光应用技术的疾速延展;
- 1971年,夏克(R.K.Shack)基于经典的丈量几何像差的哈特曼(Hartmann)措施,研制胜利了夏克-哈特曼(SH)波前传感器。
- 1972年,B.Y.Zedovich察看到非线性光学的相位共轭现象,应用该发现可自动校正光波波前畸变。
- 1972年,R.N.Smartt提出点衍射干预仪,能够直接丈量波前的相位散布。由于这种干预仪的光能应用率很低,所以只适用于发射强激光的自顺应光学系统。
- 1972年,Gerchberg Saxton提出从已知像平面和衍射平面(出射光瞳)上的强度散布,计算出两个平面上的相位散布(称为GS算法)。
- 1973年,Misell仿照GS算法,提出从两个离焦平面上的强度散布,计算出两个离焦平面上的相位散布,称为Misell算法,从而将离焦型相位变更应用于点光源(目的)的相位恢复波前传感中。
- 1973年,美国贝尔实验室生产的光纤损耗为2.5dB/km,1974年已降落到1.1dB/km。
- 1975年,IBM投放第一台商用激光打印机。
- 1975年,柯达工程师斯蒂文·萨森用他制造的机器拍摄了第一张数码照片,这张照片具有1万像素的分辨率,需用23秒存到磁带中,30s后才于电视监视器上屏幕上显现一幅 100 pixel×100 pixel的黑白影像。整机重 3.6 kg。固然图像分辨率、体积重量、成像速度等还不够理想,但数码相机的呈现彻底推翻了摄影的物理实质。
- 1980年代,单模光纤在波长1550nm的损耗已降到0.2 dB/km,已接近了石英光纤的理论损耗极限。
- 1980年,在贝尔实验室初次观测到光孤子在光纤中的传播。
- 1981年,瑞士物理学奖海因里希·罗雷尔和德国物理学家戈尔德·宾宁胜利制成第一台隧道扫描显微镜(STM)。
- 1981年,日本索尼(SONY) 公司在德国国际广播器材展览会上推出了世界上首台磁记载照相机“玛维卡”(Mavica)。它记载影像的载体不再是银盐胶片,而是以电磁记载影像,开创了照相机技术的数字化时期。这台数码相机采用了可交流镜头设计,其传感器面积为 12 mm×10 mm,具备 570×490≈28 万像素,具有规范变焦,中焦,长焦共3枚镜头。
- 1982年,Takeda等提出了基于相位丈量技术的傅里叶变换轮廓术。经过对场景投射高频正弦条纹对空间物体进行光学编码,再经过傅里叶变换在频域提取条纹的相位信息并重构出物体的三维轮廓。
- 1982年,Gonsalves提出相位变更法,将其应用于扩展光源(目的)的相位恢复波前传感中,经过取得多个添加不同相位变更后的像面光强散布,
- 1984年,美国科罗拉多大学的Cathey 等提出了真正意义上采用“计算成像”思想分离设计光学(光波波段) 成像系统和信号处置算法的研讨工作。
- 1986年,日本尼康公司推出了第一台数码单镜头反射镜相机-Nikon SVC。
- 1986年,美国物理学家阿斯金发明了用激光来支配微粒的光学镊子,这是一种用来支配原子、分子和生物细胞的措施。
- 1987~1989年期间,Matic 与 Goodman连续发表了三篇文章从傅里叶光学原理上阐明了计算光学和信号处置的分离设计措施的特别优势:当对图像进行滤波 (反卷积) 恢复以恢复理想信号时,将光学滤波器与图像处置算法有机分离能够比二者独立运用具有更好的噪声性能。
- 1988年,F.Roddier提出波前曲率传感器,它与双压电变形反射镜或薄膜变形反射镜分离,可将波前误差的输出信号直接用于波前畸变校正,但是只适用于波前低阶模误差的测定。
- 1989年,萨森与同事也制造出了第一部数码单反相机,有 120 万像素感光组件。但柯达市场部对此不感兴味,并且声明不会采购这个产品来要挟他们如日中天的胶卷业务。
- 1993年,赤崎勇、天野浩与中村修二,基于GaN开发了高亮度蓝色LED,使明亮且节能的白色光源成为可能,并取得了2014年诺贝尔物理学奖。
- 1995年,卡西欧(Casio) 研制出数码相机 QV-10,它是第一台采用LCD 屏幕取景的数码相机。
- 1995年,理光(Ricoh) 发布了一台运用相似传感器的相机RDC1,增加了视频拍摄功用,这也是数码相机历史上第一台能够拍摄视频的产品。
- 1995年Dowski和 Cathey提出波前编码技术是计算光学成像技术从理论走向真正实践应用的一个重要转机点。传统成像系统中,只需在系统景深范围内的物体才干在像平面上明晰成像。超出这个范围,系统成像变含糊,成像质量猛烈降落。波前编码技术正是为理处置这一实践问题而降生的。其措施是经过在光学系统的孔径光栏或入瞳处增加一块位相调制板,使光学系统的点扩散函数 (PSF) 或调制传送函数 (MTF) 对离焦不敏感,同时能够对系统的初级像差如球差、彗差、像散等起到一定的抑止作用。波前编码成像系统最主要的特性是波前编码系统分离了光学成像技术和数字图像处置技术。
- 1996年,日亚化学(Nichia)公司推出了白光发光二极管,采用了蓝光LED芯片,芯片上掩盖了主要由钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)组成的荧光粉。
- 1997年,美国麻省理工学院的研讨人员研制出第一台原子激光器。
- 1997年, Debevec与Malik初次提出了高动态范围 (High Dynamic Range, HDR) 成像技术的概念,他们经过调整相机的曝光时间对同一场景重复拍摄,并从这组照片中恢复高动态范围图像,这种技术能够经过照相机捕获完成从黑暗阴影到高亮光源的更大动态范围的图像。
- 1998年,佳能推出了旗下第一台数码单反相机佳能 D2000。
- 2000年,佳能推出了第一款采用CMOS传感器的数码单反D30。
- 2000年,夏普(Sharp) 分离运营商 J-Phone推出了全球首款拍照手机 J-SH04。这款手机的摄像头只需11万像素,没有自动对焦,没有闪光灯,具有 96 pixel×130 pixel 的 256 色液晶屏。在摄像头左近有一块小镜子,方便自拍。
- 2000年,Nayar与Mitsunaga提出了“空间变换掩膜”的概念,该措施经过在传感器前放置一个4像素透射率不同的掩膜 (相似于Bayer编码的原理) 以单帧拍摄四组不同曝光的图像,进而经过它们合成一张 HDR 图像。
- 2003年,Dowski和Cathe初次在论文中将他们的波前编码成像技术定义为一种“计算成像”技术。这或许是“计算成像”一词初次出往常正式的学术文献中。从此,“计算成像”由此得名,从一种成像设计思绪延展为一项新的成像措施论,并正逐步延展为一门崭新的学科与研讨范畴。
- 2004年,夏普发布了首款光学变焦手机 V602 SH,在手机拍照的延展史上书写下了一个又一个里程碑。
- 2005年,诺基亚推出N90,其采用双转轴工业设计,在拍摄方面还采用了卡尔蔡司 (Carl Zeiss)认证镜头,开创了手机厂商与传统光学影像巨头协作的先河。
- 2015年,距阿拉伯学者伊本·阿尔哈增的五卷本光学著作降生恰恰一千年。一千年来,光技术带给人文化庞大的进步。为此,分离国宣布2015年为“光和光基技术国际年”(简称国际光年),以留念千年来人类在光范畴的严重发现。
来自:小小光08公众
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