光学:修订间差异

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近代光学包括了二十世纪开始研究的光学科学及光学工程。光学科学部份一般会和光的[[电磁]]特性或是[[量子]]特性([[光子]])有关,不过也包括其他领域。[[量子光学]]是近代光学的主要子领域之一,处理光的[[量子力学]]特性。量子光学不只是理论而已,像[[雷射]]等现代光学设备其中的原理都是以量子光学为基础。像[[光电倍增管]]或[[电子倍增管]]等光侦测器可以对单一[[光子]]反应。像[[感光耦合元件]]等电子式的[[图像传感器]],也会因为个别光子的统计特性而出现[[散粒噪声]]。若沒有量子力学,也就无法理解[[发光二极体]]及[[太阳能电池]]的原理。量子光学常和量子电子学重疊<ref>[[Daniel Frank Walls|D. F. Walls]] and G. J. Milburn ''Quantum Optics'' (Springer 1994)</ref>。
近代光学包括了二十世纪开始研究的光学科学及光学工程。光学科学部份一般会和光的[[电磁]]特性或是[[量子]]特性([[光子]])有关,不过也包括其他领域。[[量子光学]]是近代光学的主要子领域之一,处理光的[[量子力学]]特性。量子光学不只是理论而已,像[[雷射]]等现代光学设备其中的原理都是以量子光学为基础。像[[光电倍增管]]或[[电子倍增管]]等光侦测器可以对单一[[光子]]反应。像[[感光耦合元件]]等电子式的[[图像传感器]],也会因为个别光子的统计特性而出现[[散粒噪声]]。若沒有量子力学,也就无法理解[[发光二极体]]及[[太阳能电池]]的原理。量子光学常和量子电子学重疊<ref>[[Daniel Frank Walls|D. F. Walls]] and G. J. Milburn ''Quantum Optics'' (Springer 1994)</ref>。


特别领域的光学研究也包括光和特定材料之间的关系(如{{le|晶体光学|Crystal optics}}及[[超材料]]),其他的研究包括电磁波的现象,以及[[光学涡旋]]、{{le|非成像光学|Nonimaging optics}}、[[非线性光学]]、统计光学、[[光度学]]及[[辐射度量学]]等。此外,电脑工程师对[[积体光学]]、[[机器视觉]]及[[光学电脑|光学计算]]等有兴趣,这些可能是下一代电脑中的重要组件<ref>{{cite book|author=Alastair D. McAulay|title=Optical computer architectures: the application of optical concepts to next generation computers||accessdate=2012-07-12|date=1991-01-16|publisher=Wiley|isbn=978-0-471-63242-9|||}}</ref>。
特别领域的光学研究也包括光和特定材料之间的关系(如{{le|晶体光学|Crystal optics}}及[[超材料]]),其他的研究包括电磁波的现象,以及[[光学涡旋]]、{{le|非成像光学|Nonimaging optics}}、[[非线性光学]]、统计光学、[[光度学]]及[[辐射度量学]]等。此外,电脑工程师对[[积体光学]]、[[机器视觉]]及[[光学电脑|光学计算]]等有兴趣,这些可能是下一代电脑中的重要组件<ref>{{cite book|author=Alastair D. McAulay|title=Optical computer architectures: the application of optical concepts to next generation computers||accessdate=2012-07-12|date=1991-01-16|publisher=Wiley|isbn=978-0-471-63242-9}}</ref>。


现在,光学中纯物理的部份会称为[[光物理学]],和光学中应用科学或工程的部份分开,后者则称为[[光电工程]]。光电工程的主要领域包括有[[照明]]工程、[[光子学]]及[[光电工程]]等,实务应用{{le|光学透镜设计|Optical lens design}}、[[光学构件的制作和检测]]及[[影像处理]]等。其中部份领域有些重疊,而各概念的差异在不同的地区或是不同的产业也会略有不同。因为[[雷射]]技术的进展,在数十年前就开始了一个非线性光学的专业研究社群<ref>{{cite book|title=The principles of nonlinear optics|author=Y. R. Shen|publisher=New York, Wiley-Interscience|year=1984|isbn=0-471-88998-9}}</ref>。
现在,光学中纯物理的部份会称为[[光物理学]],和光学中应用科学或工程的部份分开,后者则称为[[光电工程]]。光电工程的主要领域包括有[[照明]]工程、[[光子学]]及[[光电工程]]等,实务应用{{le|光学透镜设计|Optical lens design}}、[[光学构件的制作和检测]]及[[影像处理]]等。其中部份领域有些重疊,而各概念的差异在不同的地区或是不同的产业也会略有不同。因为[[雷射]]技术的进展,在数十年前就开始了一个非线性光学的专业研究社群<ref>{{cite book|title=The principles of nonlinear optics|author=Y. R. Shen|publisher=New York, Wiley-Interscience|year=1984|isbn=0-471-88998-9}}</ref>。
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大气独特的光学特性造成很多壮观的光学现象,像天空的蓝色就是[[瑞利散射]]的结果,将较高频率的颜色(蓝色)反射到观察者眼前。因为蓝光比红光容易被散射,当透过较厚的太气来直接观测太阳(如[[日出]]或[[日落]])时,太阳会呈现红色。天空中其他颗粒物也可以在不同角度散射不同颜色的光,因此在黃昏和黎明时会有多彩发光的天空。大气中[[冰晶]]或其他物质的散射造成了[[暈]]、[[晚霞餘暉]]、[[华 (光象)|华]]、[[云隙光]]及[[幻日]]等大气现象。这些现象的不同是因为空气中粒子的大小及其几何形狀<ref name="autogenerated1">{{cite book|author=C. D. Ahrens|year=1994|title=Meteorology Today: an introduction to weather, climate, and the environment||edition = 5th|pages=88–89|publisher=West Publishing Company|isbn=0-314-02779-3}}</ref>。
大气独特的光学特性造成很多壮观的光学现象,像天空的蓝色就是[[瑞利散射]]的结果,将较高频率的颜色(蓝色)反射到观察者眼前。因为蓝光比红光容易被散射,当透过较厚的太气来直接观测太阳(如[[日出]]或[[日落]])时,太阳会呈现红色。天空中其他颗粒物也可以在不同角度散射不同颜色的光,因此在黃昏和黎明时会有多彩发光的天空。大气中[[冰晶]]或其他物质的散射造成了[[暈]]、[[晚霞餘暉]]、[[华 (光象)|华]]、[[云隙光]]及[[幻日]]等大气现象。这些现象的不同是因为空气中粒子的大小及其几何形狀<ref name="autogenerated1">{{cite book|author=C. D. Ahrens|year=1994|title=Meteorology Today: an introduction to weather, climate, and the environment||edition = 5th|pages=88–89|publisher=West Publishing Company|isbn=0-314-02779-3}}</ref>。


[[海市蜃楼]]是光因为不同温度下空气[[折射率]]的变化而产生的光学现象。光线在传播于不同温度下的空气时被偏折而在遙远的距离或天空中生成虚像,因此物体会出现于原先不可能出现的位置。其他相关的光学效应包括[[新地岛效应]],也就是太阳上昇的比預期时间要快,而且形狀扭曲。[[复杂蜃景]]是和[[逆温]]下的折射有关的光学现象,是像岛屿、悬崖、船舶及冰山等物体在地平线上,其外形伸长且拉高,看起来像“童话故事里的城堡”<ref>{{cite web|url=http://mintaka.sdsu.edu/GF/mirages/mirintro.html|title=An Introduction to Mirages|author=A. Young|accessdate=2015-09-19|||}}</ref>。
[[海市蜃楼]]是光因为不同温度下空气[[折射率]]的变化而产生的光学现象。光线在传播于不同温度下的空气时被偏折而在遙远的距离或天空中生成虚像,因此物体会出现于原先不可能出现的位置。其他相关的光学效应包括[[新地岛效应]],也就是太阳上昇的比預期时间要快,而且形狀扭曲。[[复杂蜃景]]是和[[逆温]]下的折射有关的光学现象,是像岛屿、悬崖、船舶及冰山等物体在地平线上,其外形伸长且拉高,看起来像“童话故事里的城堡”<ref>{{cite web|url=http://mintaka.sdsu.edu/GF/mirages/mirintro.html|title=An Introduction to Mirages|author=A. Young|accessdate=2015-09-19}}</ref>。


[[彩虹]]是光在雨滴中的内反射及色散折射所造成。若在雨滴中只有单一反射,会在天空仰角约40°至42°度形成彩虹,红色在最外层,若是在雨滴中有二次反射,会在天空仰角约50.5°至54°形成彩虹,紫色在最外层。因为太阳和彩虹的中心会相差180度,若太阳越靠近地平线,彩虹会更明显<ref name=light>{{cite book|title=University Physics 8e|author=H. D. Young|publisher=Addison-Wesley|year=1992|isbn=0-201-52981-5}}Chapter 34</ref>。
[[彩虹]]是光在雨滴中的内反射及色散折射所造成。若在雨滴中只有单一反射,会在天空仰角约40°至42°度形成彩虹,红色在最外层,若是在雨滴中有二次反射,会在天空仰角约50.5°至54°形成彩虹,紫色在最外层。因为太阳和彩虹的中心会相差180度,若太阳越靠近地平线,彩虹会更明显<ref name=light>{{cite book|title=University Physics 8e|author=H. D. Young|publisher=Addison-Wesley|year=1992|isbn=0-201-52981-5}}Chapter 34</ref>。