光與光學

內容概要

　　創(chuàng)世紀中，上帝造物第一日創(chuàng)造的便是光。光在我們生活中的重要性由此可見一斑。人類對自身和對宇宙的探索從來都沒有離開過光——這種無所不在的，隱形的，把波和粒子的行為方式奇妙地結合在一起的能量和輻射?！段覀兪澜缰械奈锢?光與光學》介紹了科學家是如何探索光本身的性質，通過頻率、波長、光譜等來描畫光的性質，通過折射和反射來描述光的行為，并且把光和電磁場巧妙地聯(lián)系起來。在對光的認識基礎上，科學家們能夠解釋奇妙的光學現(xiàn)象，比如海市蜃樓、色彩和三維成像。更重要的是，他們制造出精密的光學儀器，比如顯微鏡和天文望遠鏡，使我們的視野擴展到肉眼無法企及的微觀世界和宏觀世界。也是基于對光的認識，光在醫(yī)學、軍事、通訊和能源領域得到了廣泛的運用。從激光手術到移動手機，再到太陽能，我們的生活因為光學而變得多彩、方便和豐富。不僅如此，正是因為有了光，光合作用才能夠進行，我們才有了萬物生生不息。物理學遠不僅僅是核技術和宇宙起源理論。物理學就在我們的生活中，一睜眼，一幅照片，一張CD，一次手機通話等等，都隱藏著物理學的學問。人類還遠未解開光和大自然的所有奧秘。細心觀察生活的人將得到大自然的啟示。

作者簡介

　　凱爾·柯克蘭德（Kyle Kirkland），1998年在賓夕法尼亞大學獲得神經科學的博士學位，主要研究方向是視覺系統(tǒng)和神經網絡。他的跨學科背景和興趣促使他發(fā)表了關于科學的歷史以及科學在當前和未來對社會的影響等多篇文章。凱爾？柯克蘭德同時也是Facts On File出版公司出版的“科學與技術焦點”叢書中的《光學》一書的作者之一。

書籍目錄

前言鳴謝簡介1光——照耀宇宙光與電磁光譜頻率和波長波和粒子太陽輻射來自星星的光吸收和放射光譜紅移和不斷膨脹的宇宙多普勒效應2光學呈現(xiàn)萬物透鏡和反射鏡反射和折射律人的視覺三維：立體視覺校正視覺誤差海市蜃樓和幻覺顯微鏡和望遠鏡照相機和攝影3色彩色彩的視覺波長與色彩彩虹天藍藍，夕陽紅浮油和肥皂泡彩色打印4激光測量到月球的距離受激輻射發(fā)射的光放大光盤（CD）和數字化視頻光盤（DVD）中使用的激光器纖維光學全息攝影術星球大戰(zhàn)：戰(zhàn)略防御計劃乘坐激光旅行5光為生命體和醫(yī)療帶來的幫助暗處的光亮熒光素酶：一種促進發(fā)光的酶將光轉化為食物生物鐘與光在黑暗中尋找獵物激光外科手術透過皮膚觀察光在未來醫(yī)療中的應用6電磁輻射與宇宙無線電波射電天文學——通過無線電波觀察宇宙微波紅外線和紫外線X射線和伽馬射線7電磁輻射與通訊天線和廣播麥斯韋爾方程廣播和電視移動電話8擴展可視域在光線下尋找用雷達發(fā)現(xiàn)可疑物體并跟蹤橫波與偏振現(xiàn)象太赫茲“穿墻眼9來自太陽的能量捕捉太陽的能量太陽能太空船和探測儀結語國際單位制及其轉換譯者感言

章節(jié)摘錄

　　光如此重要的一個原因在于它是人的視覺所必需的。視覺是人類主要的感覺，它構成了大腦活動能力的大部分。人類大腦的絕大部分的復雜功能是在被稱作大腦皮層的區(qū)域進行的（大腦表面的一組細胞層），而且人類大腦一半的大腦皮層在某種意義上和視覺有關?！　≈挥醒劬饷舾袝r，視覺才成為可能。2000年前，人們相信眼睛之所以能看見是因為眼睛自己能產生光，但是這是不對的。眼睛接受光，但是它們并不產生光。所有能產生光的物體，比如說太陽或者是電燈泡，都是可見的，因為它們所產生的光為眼睛所捕獲。任何不發(fā)光的物體，比如說這本書，只有在反射光的情況下才能被看見。　　由于光的傳播速度如此之快，人們過去以為光可以瞬間從一個地方傳播到另一個地方——換句話說就是，他們認為光速是無限的。但是光卻有明確的速度，它比“無限”快要慢多了。在真空中，光以18.6 2萬英里／秒（30萬千米／秒）的速度傳播，在地球大氣層中海平面的光速要稍微慢一些，大約18.6 1萬英里／秒?！　∵@個速度在密度更大的物體里將更加減慢。這速度是出奇的快，這也正好可以解釋為什么光穿過一條街道或者是從一個房間到另一個房間，看起來根本不用時間。但是這個過程并不是瞬間的。光從太陽到達地球需要8分鐘的時間，從半人馬座阿爾法星到地球則需要4.3 年?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《我們世界中的物理：光與光學》人們對于核技術和宇宙起源等物理理論耳熟能詳，而對于日常生活的物理現(xiàn)象卻知之甚少。“我們世界中的物理”是一套6冊叢書，全景式地描述了對技術和社會產生影響的物理現(xiàn)象，有助于人們了解宇宙的本質和規(guī)律?！　　豆馀c光學》一書探討了電磁輻射學和它的廣泛應用?！段覀兪澜缰械奈锢恚汗馀c光學》還探討了光的各種屬性、光學儀器和工具之間的關系?！　　豆馀c光學》包含的內容有：　　光——一照耀宇宙　　色彩　　光為生命體和醫(yī)療帶來的幫助　　電磁輻射與通訊　　來自太陽的能量　　光學呈現(xiàn)萬物　　激光　　電磁輻射與宇宙　　擴展可視域　　《我們世界中的物理：光與光學》包括了40多幅黑白照片和插圖，附錄國際單位及轉換表。“我們世界中的物理”叢書是為那些渴望了解有趣的物理學知識的學生、老師和普通讀者提供的一套基礎讀物。





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