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第1章 光学让世界明亮、绚丽、透明 1

1.1 照明光源 1

1.1.1 火光源 2

1.1.2 电光源 4

1.2 相干光源 16

1.2.1 光源的相干性 16

1.2.2 生产、科研需要相干性好的光源 18

1.2.3 再次变革发光机制 30

1.3 X光光源 47

1.3.1 视觉的产生 48

1.3.2 伦琴发现X射线 49

1.3.3 X射线是什么 51

1.3.4 打开智慧之门 59

参考文献 79

第2章 光学让我们的生活更美好 81

2.1 颜色光学 81

2.1.1 颜色的来源 81

2.1.2 颜色三要素 87

2.1.3 颜色的计算和表示 89

2.1.4 颜色测量 91

2.1.5 标准光源 93

2.1.6 广泛应用 95

2.2 留下美好时光 103

2.2.1 发明照相术 104

2.2.2 彩色照相 109

2.2.3 把黑白照片变换成彩色的 113

2.2.4 全息照相 116

2.3 留下美好声音 119

2.3.1 会说话的机器 119

2.3.2 激光唱片 122

2.3.3 音容并茂的唱片 125

2.4 开创印刷技术新革命 127

2.4.1 雕版印刷术 128

2.4.2 活字印刷 129

2.4.3 汉字激光照排印刷 132

2.5 撑起防避自然灾害防护伞 137

2.5.1 大气“变脸”带来灾害 138

2.5.2 大气“变坏”有预兆 144

2.5.3 光学技术给大气“把脉” 146

2.5.4 光学检测大气温度 148

2.5.5 光学检测大气湿度 151

2.5.6 光学检测大气气溶胶 152

2.5.7 光学测量风速 154

2.5.8 光学测云 160

2.5.9 光学测大气能见度 164

2.5.10 光学检测大气湍流 170

2.5.11 光学检测大气纯洁性 173

参考文献 185

第3章 洞察世界 186

3.1 窥视生物世界 186

3.1.1 发明显微镜 187

3.1.2 发现致病“元凶” 192

3.1.3 相衬显微镜 198

3.1.4 突破分辨率极限 202

3.2 延长视线 212

3.2.1 远处物体变近 212

3.2.2 打开宇宙大门 214

3.2.3 反射望远镜 220

3.2.4 大口径望远镜 227

3.2.5 太空望远镜 234

3.3 开发太空 244

3.3.1 开发利用太空资源 244

3.3.2 挣脱地球束缚 247

3.3.3 光子火箭 252

3.3.4 光子太空航行“交警” 270

参考文献 283

第4章 揭示物质世界秘密 285

4.1 塞曼的重大发现 285

4.1.1 光与电、磁有关联 286

4.1.2 塞曼的实验 288

4.1.3 反常塞曼效应 291

4.1.4 揭开原子世界秘密 292

4.2 证实光子的实验 293

4.2.1 缘起光电效应 294

4.2.2 光电效应的特别性能 296

4.2.3 爱因斯坦提出光子概念 298

4.2.4 密立根的实验验证 300

4.3 揭开“以太”谜底的光学实验 302

4.3.1 奇妙的“以太” 303

4.3.2 发明迈克耳孙干涉仪 305

4.3.3 惊人的实验结果 307

4.4 电场引起光谱线分裂 312

4.4.1 发现极遂射线多普勒效应 314

4.4.2 发现斯塔克效应 315

4.4.3 科学价值 317

4.5 拉曼的新发现 318

4.5.1 光学散射研究 319

4.5.2 反常的光学散射现象 321

4.5.3 广泛应用 324

4.5.4 增强拉曼散射强度 327

4.5.5 受激拉曼散射 333

4.6 光磁共振效应 335

4.6.1 谱线精细结构 336

4.6.2 巧妙的想法 339

4.6.3 光磁双共振实验 342

4.7 光学新篇章 344

4.7.1 增添新频率 345

4.7.2 光束“自陷” 351

4.7.3 自变光学透明和绝缘 353

4.8 光束深冷原子、分子 361

4.8.1 让分子、原子“安静”不动 363

4.8.2 高分辨率光谱 370

4.8.3 实现玻色－爱因斯坦凝聚 371

4.9 减慢时间步伐 377

4.9.1 用光束探测瞬态变化过程 379

4.9.2 用高速照相记录瞬态过程 380

4.9.3 用飞秒激光探测瞬态变化 385

4.10 计准时间步伐 386

4.10.1 时间标准 388

4.10.2 时钟 389

4.10.3 微波钟 391

4.10.4 光钟 394

参考文献 396