人類生活在光的世界裏,一切活動都離不開光。在同光的接觸中,人類不斷對光進行觀察,研究了形形色色的光的現象,積累了豐富的光的知識,掌握了光的現象的形成規律,並利用它為人類的生產和生生活服務,因而形成了一門專門的學科——光學。按照光學原理設計、製造的各種各樣的光學儀器,在經濟、軍事的各個部門和日常生活中,為人類作出了許許多多的貢獻。本世紀六十年代,激光的問世,給傳統光學輸入了新鮮血液,從此,一度沉寂的光學重新煥發了青春,麵貌發生了深刻變化,而以前所未有的規模和速度向前發展。
光學,這門物理學中最古老的基礎學科,如今已成為現代科學技術領域裏的一塊重要的前沿陣地。光學同其它科學技術相互結合、相互滲透,衍生出一係列的分支學科。光學在當代科學新世界中雄姿英發,異常活躍,涉足於工、農、醫、科研和軍事各個部門,發揮著日益重大的作用,成為推動生產發展和社會前進的一種動力。從目前發展形勢來看,光學有著強大的生命力和不可估量的前途。
光學的未來地位,可以同電子學今天的地位相比。在現代社會中,電子科學技術已滲透到各個方麵,如工業上的自動控製、軍事中的雷達與製導、實驗室裏的探查測試、家庭用的電視機和收錄機,到處都有電子的蹤跡。在未來社會中,光學將要同電子學分庭抗禮,甚至在某些重要領域裏取而代之。譬如說,電通訊將讓賢給光通訊;電子計算機在光計算機麵前將會黯然失色。光計算機和光通訊將構成社會的神經中樞和神經網絡,深入到整個社會肌體的各個部位。到那時,一批一批新型的光子工業將如雨後春筍般地出現,家庭將實現光子化……人類將置身於光子時代裏!
我們應當充分認識這一發展趨勢,肩負起開發、形成我國的光產業的重任;麵對當今世界出現的新的技術革命的挑戰,我們應當努力掌握現代光學知識,為祖國的現代化建設服務。為此,我編寫了這本書,奉獻給熱心光學的讀者。
光學的發展,大致可以劃分為五個時期:光學萌芽時期、幾何光學時期、波動光學時期、量子光學時期和現代光學時期。本書循此發展進程,講述了光學的基本原理及其應用,介紹了各個時期的發展特點和成果,著重於闡明現代光學各個領域的最新成就及其在當代科學新世界中的重要地位,展示了光學的美好前景及其在未來社會中的作用。本書力求深入淺出,通俗易懂,但由於作者水平所限,恐難如願,還會有不少缺點和錯誤,請讀者指正。
在本書定稿過程中,中國科學院西安光學精密機械研究所副研究員李景鎮同誌提供了許多寶貴意見,還得到了佳木斯印刷總廠的大力支持,在此謹致謝意。
作者
1985年3月
§§第一章 奇光異彩的世界