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光学论文格式

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光学论文格式

随着社会的不断进步,人民对提高生活质量的需求,尤其是对视力保健的关注度越来越高。统计数据表明, 中国 在校小学生佩戴眼镜的人数比例达到30%,中学生为50%,而大学生则达到了75%,成为名符其实的眼镜王国”。 一、应社会需求 发展 起来的新学科 1988年,中国计量 科学 研究院(以下简称“计量院”)组织了新中国成立以来首次、也是北京市第一次眼镜市场的产品质量调查。根据英国标准化协会(BSI)的标准,京城20多家大眼镜店被抽查的上千副眼镜的质量合格率不足10%。 为此,我国著名光学专家王大珩院士率先向社会发出呼吁:眼镜是保健用品,不是一般的商品,全社会都应陔关注消费者的视力健康!一些政协委员和人大代表电纷纷提出提案,建议国家有关部门对眼镜行业进行治理和整顿。 眼镜质量问题引起了原国家技术监督局的高度重况和关注.眼镜立即在“质量万里行”活动中被列为重点监督的产品。计量院正是从这时开始涉足眼科光学领计量和检测标准的研究的。近20年过去了,具有中国旖色的眼科光学计量取得了长足的发展和进步。 二、眼科光学与相关产业密切结合、与其他学科相巨交叉 眼科光学是集眼科学、计量学、光学和光学仪器、验光学、眼镜学、像质评价技术、光电检测技术、光谱光度学、神经学、生物学、材料学、制造工艺等为一体的新兴的边缘学科。眼科光学计量是眼科诊断、 治疗 、视力矫正和眼保健的基础保证。 根据国际标准化组织(ISO)的专业划分,至少有五大产业领域与眼科光学密切相关,它们是眼镜镜片、眼科仪器、角膜接触镜、人工晶体和个体眼部防护用品。由此可见,眼科光学又是医疗卫生、眼镜行业和光学 工业 的结合体。 三、具有中国特色的眼科光学计量体系 根据日益增长的国际市场和贸易全球化的需要,20世纪80年代中期,ISO在IS0C172“光学和光子学”标准化技术委员会下面设立了SC7“眼科光学和仪器”标准化分技术委员会。由于信息不畅以及行业划分的制约,中国的眼科光学计量研究与国际IS0C172,sC7的建立虽然同步,却又毫不相干。而国际计量界的同行们,无论是德国联邦物理技术研究院(PTB)、美国国家标准与技术研究院(NIST),还是英国国家物理实验室(NPL),都还没有开展这一领域的研究。 命运注定,中国眼科光学计量的生存、确立和发展必须自主创新。 1。独创性 由于有了计量院这样一支实力雄厚的技术队伍的实质性介入,仅仅十几年,中国已经开始步人国际先进水平的行列。 在国家质检总局的大力支持下.计量院会同全国质监系统先后研究建立了顶焦度计量基准、验光机顶焦度工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准等一系列有代表性的基、标准装置,并在全国范围内建立了具有中国特色的顶焦度量值传递和溯源体系,如图1所示。 纵观国际眼科光学大家庭,中国的眼科光学计量颇具独创性。正如国际计量局局长瓦拉德于2005年下半年参观计量院眼科光学实验室时所说的:“我在你们这里看到了一片新天地。” 2.建标与量值传递的新模式 传统的计量工作,往往是先投入巨资研究检测装置,待建立计量基准或计量标准后,再对社会开展周期检定和量值溯源。 计量院在开展眼科光学计量研究的初期.面临着技术上走哪条路的抉择。由于服科光学计量服务的对象是一个个不同的生命体,从某种意义上说.如果初期没有选择好突破口,计量检定方法不能通过临床医学的考验,就不可能得到今天医学界的承认,更不会被国内外市场广泛使用并接受,也绝无可能发展到今天的规模和水平。回顾 历史 ,眼科光学计量所实现的突破在于: (1)选择了以动态或在线检测为研究目标 事实证明,这种模式能够较好地适应眼镜行业或医学界在使用现场进行动态测量或在线校准和检测的需求显然,传统的、基于静态或分量程的工业计量模式,以及高成本低使用率的计量建标和检定模式.不适于眼科临床医学的需求。而中国自主研发的各种眼科光学计量标准器具,如标准镜片和标准模拟眼等,则以其高科技含量、低成本高使用率、便于携带等显著特点.一下子就被国内外客户广泛接受,并占领了市场。 (2)以Map手段实现量值传递的新模式 面对具有3.6亿用户的眼镜市场,我们只有通过大面积的建标和计量检定,才能有效控制眼镜行业的产品质量,才能保证全国范围内顶焦度量值的统一。而Map了用客传递手段,就像勾画一张全国地图一样,把顶焦度一级或二级标准、验光机顶焦度标准、瞳距仪检定装置、透射比计量标准装置、角膜曲率计检定标准等通过自上而下的逐级推广、很快就覆盖了全国除 台湾 和西藏以外的大部分省、市地区计量所,甚至远销海外。这种新模式,满足了我国眼镜行业分布区域大、计量检定贯穿始终、无所不在的市场的需求。 四、计量基标准与科研成果转化 眼科光学领域内的基本物理量是顶焦度——VertexPowero 围绕着顶焦度这个重要物理量,我国先后研究建立了各项基(标)准,并将其迅速转化为市场上可流通的商用计量标准器具。例如:“顶焦度标准镜片”、“主观式和客观式标准模拟眼”、“接触镜顶焦度专用标准镜片”、“眼镜片透射比测量装置”、“瞳距仪计量检定装置”和“商用瞳距仪样机”、“角膜曲率计标准器”等。 上述计量标准器具均可直接用于对眼科光学计量仪器进行强制检定和计量校准,且具有包容性强、较长期的适应性、研究费用低廉、易于操作和大范围推广等优点,有利于调动地方质监部门的积极性。 上下齐抓共管大好局面的形成,使我国政府对眼科光学领域的产品质量实施市场监督的目标能够落到实处。 五、发挥龙头作用、形成计量院与地方技术机构双赢的局面 眼科光学计量之所以能够在短短十几年里取得如此快速的发展.并为提高我国眼镜行业产品质量的提高作出举足轻重的贡献,除了计量院自身的努力之外,另一个重要的原因就是这项工作得到了全国各地质监部门的积极响应和大力协助。 目前.除台湾、西藏以外的大多数省市级的计量和质检机构都开展了眼科光学计量检定和产品质量监督工作.各地技术机构直接使用计量院提供的计量标准器具。这种“统一研制、统一推广、统一培训、统一周期检定”的“四个统一”模式有效解决了巨大市场需求下的量值溯源和量值统一问题,使将原来看起来十分复杂和困难的技术管理和市场监督工作变得简化和顺畅起来。 眼科光学计量走出了一条计量为国民 经济 服务、为社会发展服务、为提高人民生活质量和身体健康服务的新思路,不但使社会和国民从中受益,也形成了计量院与地方技术机构双赢共进的新局面。 六、中国眼科光学计量研究实现“从零的突破到质变的跨越” 眼科光学计量所走过的路。为计量科学技术的发展开拓了广阔的研究领域,使计量科学更贴近生活,更贴近国民经济。也锻炼和造就了一批了解市场、了解 企业 需求。通过为社会服务而发现和寻找科研方向的新型的科技人员。 顶焦度计量标准(基准)、验光机工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准的相继研发成功。确立了计量院在国内眼科光学领域的“科研龙头”地位.同时。为提高中国在国际眼科光学界的地位赢得了关键的一票。

光的干涉应用的新进展 光的干涉无处而不在,如在日光照射下,肥皂泡的薄层色及昆虫翅膀上的彩色便是最明显的例子。这仅在生活中光的干涉便随处可见,那么在它的实际应用岂不更让人意想不到。光的干涉最要的前提条件就是:必须满足传播方向相同、初相位恒定、频率相同。对于光干涉最开始的意愿是为了测单色光的波长,然而现在我们熟悉的照相机便也运用了光的干涉,普通照相是把照相机的镜头对着被拍摄的物体,让从物体上反射的光进入镜头,在感光底片上产生物体的像。感光底片上记录的是从物体上各点反射出来的光的强度。一、全息照相是应用光的干涉来实现的。它用激光(是良好的相干光)作光源。全息照相的原理如图所示,激光束被分成两部分:一部分射向被摄物体,另一部分射向反射镜(这束光叫参考光束)。从物体上反射出来的光(叫做物光束)具有不同的振幅和相位,物光束和从反射镜来的参考光束都射到感光片上,两束光发生干涉,在感光片上产生明暗的干涉条纹,感光片就成了全息照相。干涉条纹的明暗记录了干涉后光的强度,干涉条纹的形状记录了两束光的位相关系。 从全息照片的干涉条纹上不能直接看到物体的像,为了现出物体的像,必须用激光束(参考光束)去照射全息照片,当参考光束通过全息照片时,便复现出物光束的全部信息,于是就能看到物体的像。二、光学千涉生物传感器的建立及其在多种生物分子识别中的应用1.光学千涉生物传感器系统的设置(1)光学干涉生物传感器的硬件构成 (2)聚荃乙烯薄膜厚度与光学常数的测定及软件的编译2.光学干涉生物传感器敏感膜的构建3.光学干涉生物传感器在多种类型分子识别中的应用(1)酶标记的表面抗原一表面抗体相互作用(2)寡核昔酸分子杂交实验(3) L一天冬酞胺酶B细胞表位的筛选(4)不同细胞与固定化凝集素的相互作用三、当前光刻技术的主要研究领域及进展 1.光学光刻 光学光刻是通过光学系统以投影方法将掩模上的大规模集成电路器件的结构图形"刻"在涂有光刻胶的硅片上,限制光刻所能获得的最小特征尺寸直接与光刻系统所能获得的分辨率直接相关,而减小光源的波长是提高分辨率的最有效途径。因此,开发新型短波长光源光刻机一直是国际上的研究热点。 2.极紫外光刻(EUVL)极紫外光刻用波长为10-14纳米的极紫外光作 光源。虽然该技术最初被称为软X射线光刻,但实际上更类似于光学光刻。所不同的是由于在材料中的强烈吸收,其光学系统必须采用反射形式。如果EUVL得到应用,它甚至可能解决2012年的微米及以后的问题,对此发展应予以足够重视。总的来说,随着科学技术的迅速发展,在科学和技术领域中人们不断地利着光的干涉原理解决了许多复杂的实际问题。让我们更加深刻的认识光的干涉现象,以便日后更好的利用光的干涉知识解决生产及生活中的问题

论文的一般结构 题目 作者及单位 文摘 关键词 引言(前言) 正文 结论 参考文献 附录性材料 论文的篇名 用简洁恰当的词组反映文章的特定内容,明确无误 篇名简短,不超过20个字 少用研究和空洞应用之类字 避免用不熟悉的简称、缩写和公式等 关于摘要 文章内容不加注释和评论的简短陈述,具有独立性和完整性用于检索; 一般包括:研究的目的与重要性、内容、解决的问题、获得的主要成果及其意义; 小摘要(200-300字) 麻雀虽小,五脏俱全 大摘要(600字左右) 突出研究成果和创新点的描述 关键词 4-6个反映文章特征内容,通用性比较强的词组 第一个为本文主要工作或内容,或二级学科 第二个为本文主要成果名称或若干成果类别名称 第三个为本文采用的科学研究方法名称,综述或评论性文章应为"综述"或"评论" 第四个为本文采用的研究对象的事或物质名称 避免使用分析、特性等普通词组 关键词例举 例1 氖原子束计算全息编码成像模拟研究 关键词 纳米技术 计算全息 原子光学 激光冷却 例2 激光瞄准大轴半径测量方法研究 关键词 大轴径 CCD 激光光斑 直径测量 引 言 主要回答为什么研究(why) 介绍论文背景、相关领域研究历史与现状,本文目的 一般不要出现图表 正 文 论文核心,主要回答怎么研究(how), 一般正文应有下述几个部分组成 本文观点,理论或原理分析 实现方法或方案(根据内容而定) 数值计算、仿真分析或实验结果(根据内容而定) 讨论,主要根据理论分析、仿真或实验结果讨论不同参数产生的变化,理论分析与实验相符的程度以及可能出现的问题等 结 论 文章的总结,要回答研究出什么(what) 以正文为依据,简洁指出 由研究结果所揭示的原理及其普遍性 研究中有无例外或本论文尚难以解决的问题 与以前已经发表的论文异同 在理论与实际上的意义 对近一步研究的建议 参考文献及其著录 文章中引用他人成果或文章内容应注明参考文献 1)著录参考文献的作用 作者的文献保障程度 作者的学术道德品行 提供文献线索\核对文献质量 2)著录参考文献的条件 必须是自己亲自阅读过的。 必须是论文作者开展研究及撰写论文过程中对其产生了明显影响的内容。 决不做有违知识产权的事 抵制社会上不良风气的影响,决不做抄袭、剽窃、侵权的事; 加强法制意识,仔细、慎重防止无意识侵权事情的发生; 重视参考文献的引录和标识,要一一对应,不要遗漏,格式要规范;

光学学报格式下载

光学学报是由中国光学学会主办、科学出版社出版,国内外公开发行的学术刊物。反映中国光学科技的新概念、新成果、新进展。为我国光学科技人员与国内外同行进行学术交流、开展学术讨论,为发展我国光学事业服务。

是的。光学学报作为国内最好的光学类期刊,其ei引用率在所有中文杂志里一致排在前五位,这也导致了他的审稿非常严格,越来越难投。

57%。光学学报中稿率57%。投稿的内容都是经过严格审查的,光学学报是中国科学院上海光学精密机械研究所与中国光学学会主办,中国科学技术学会主管的学术性期刊。

光谱学及光谱分析论文格式

《光谱学与光谱分析》(Spectroscopy and Spectral Analysis)系中国科学技术协会主管,中国光学学会主办,由钢铁研究总院、中国科学院物理研究所、北京大学、清华大学联合承办的学术性刊物。刊登主要内容:激光光谱测量、红外、拉曼、紫外、可见光谱、发射光谱、吸收光谱、X-射线荧光光谱、激光显微光谱、光谱化学分析、国内外光谱化学分析最新进展、开创性研究论文、学科发展前沿和最新进展、综合评述、研究简报、问题讨论、书刊评述。

《光谱学与光谱分析》中文版1981年创刊,为“中国科技论文统计”源期刊、“中国学术期刊文摘”源期刊、万方数据库源期刊、清华大学同方数据库源期刊,被中国科学引文索引(CSCI)收录,为中国自然科学物理类、化学类核心期刊,被美国化学文摘(CA)收录,被美国工程索引(Ei)收录,被俄罗斯文摘杂志(РЖ)收录,被美国医学在线(MEDLINE)收录,被美国科学引文索引(SCI)收录。不是Sci收录期刊。但是其英文版spectroscopy and spectral analysis,2009年被SCI收录,影响因子,中科院 4 区期刊。研究方向:发射光谱 拉曼光谱 各种光谱;审稿时间约1个月;接收率约75%。比较看重国家基金,没有自然科学基金等大基金,就别投了。如果为了毕业用SCI,可以尝试投下,如果有基金,比较好中,录用比较快,不过刊出时间较长,半年以上。

几何光学论文格式

汽车前照灯是在夜间行驶的主要照明装置,远近光形的好坏和照射方向对汽车夜间安全行驶起着重要的作用。下面是我整理的汽车前照灯技术论文,希望你能从中得到感悟!

汽车前照灯检测技术探讨

摘要:汽车前照灯是在夜间行驶的主要照明装置,远近光形的好坏和照射方向对汽车夜间安全行驶起着重要的作用。因此,为保障机动车运行安全,应对前照灯的有关性能进行严格检验。本文就汽车前照灯远近光检测技术进行了分析。

关键词:汽车;前照灯;检测

中图分类号:U46 文献标识码:A

前照灯是汽车在夜间或在能见度较低的条件下,为驾驶员提供行车道路照明的重要设备,也是驾驶员发出警示、进行联络的灯光信号装置。所以,前照灯必须有足够的发光强度和正确的照射方向。目前各大汽车检测站普遍采用先进的CCD成像技术和DSP图像处理相结合的方法进行汽车前照灯远近光的检测,从而达到汽车前照灯的自动跟踪光轴、发光强度、远光中心坐标、近光拐点坐标以及光轴偏角等特征参数的检测。

1 汽车前照灯远近光发光特点及作用

前照灯远光灯的发光特点

为了防止前照灯对司机和路人造成眩目,前照灯的灯具需要经过特别的设计,使灯具的发光性能达到一定的标准。所谓发光特性是指灯具发射可见光的光度(照射角度和发光强度)分布,其照射角度随方向而改变,常用发光强度分布曲线来表示。正常情况下,汽车前照灯远光发光特性,其光度分布如椭圆形状在上下方向和左右方向基本对称,越靠近中心点,照射度越大。

前照灯近光灯的发光特点

典型的前照灯近光的发光特性为非规则几何形状,具有明显的明暗截止线,在明暗截止线的左上方有一个比较暗的暗区,在明暗截止线的右下方有一个比较亮的亮区。其发光强度最强的区域在明暗截止线的右下方,光强最大的区域中心点,照度最大,并以这个中心点为中心,形成一定的等照度曲线。前照灯近光图可表示为图1,近光产生明显的明暗截止线,其水平部分在V-V′的左侧,右侧为与水平线向上15°的斜线或向上成45°的斜线。明暗线转折点处称为拐点。根据前照灯远近光的光形分布的特点,传统的前照灯远光检测技术以仪器检测为主,大多利用远光光斑图形的对称性,利用上下左右对称分布的光电池对光轴中心进行检测。而由于近光光斑图形的非对称性,无法使用测量远光的方法对近光进行单独检测,通常利用图像分析的办法来获取明暗截止线拐点的位置来测取远近光各个特征参数,为汽车驾驶员提供准确的数据。

汽车夜间行驶时,前照灯远光能照亮前100m处一定范围内高2m的物体,这样才能保证司机发现前方有障碍物时,及时采取制动或绕行措施,让停车距离在视距之内,确保行车安全。

2 汽车前照灯检测技术发展

汽车前照灯检测技术,从早期的屏幕观察检测,到后来的仪器检测,发展到现在用的CCD和数字图像处理(DSP)相结合的检测技术,都具备智能化、自动化检测技术水平。

屏幕法检测

简单的屏幕检测,就是在被测灯前方10m处垂挂一屏幕,在屏幕上按照标准要求画好光束照射位置点和线,把受检车辆的前照灯光打开,照射在屏幕上,用肉眼观察该光束的位置是否符合标准要求,可测近光和远光。这种方法的特点是设备简单,不需要软件处理系统,对场地和环境要求高、但效率较低,而且依赖人的主观判断的程度比较大,检测结果一致性较差,误差大。因此在大流量的检测线上,很少使用这种检测方法。

采用CCD感光检测技术

利用CCD摄像头的感光技术,将采集到的光信号转化为电信号的原理,并最终通过图像采集卡将模拟的电信号转化为数字信号,输出到计算机,由计算机数据处理系统进行处理,就可测出前照灯远光发光强度和近光偏移量。采用CCD对光检测技术,其检测精度完全可以满足国标±15′的要求。

数字图像处理DSP检测技术

这项新型的检测技术主要是把CCD摄像头采集到的模拟视频信号转化成数字视频信号,然后利用DSP(数字信号处理器)的数字视频采集卡及处理系统对数字视频信号根据需要进行数字运算和处理,以得到需要测量的参数。

从以上灯光检测技术的发展历程可以看出,随着电子技术和计算机技术的不断发展和普及,数字图像处理技术也得到了迅速的发展。到目前,各大汽车检测站用的较多的是利用CCD感光系统精确成像,采用DSP系统进行图像分析处理及电子控制技术,精确进行汽车前照灯远近光灯技术参数进行测试。DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理具有速度快,集成度高,接口方便等特点。

3 CCD感光系统的测量原理

成像原理

利用几何光学中的物像对应关系,使远处的大范围光强分布成为较小的可测量实像,用面阵CCD作为图像传感器,可以一次得到整个平面上的光强分布。

根据GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》中屏幕法的要求,前照灯利用几何光学中的物像对应关系,使远处(10m)屏幕上的大范围发光强度(光强)分布成为较小的可测量实像(1m处成像屏上),用面阵CCD作为图像传感器,可以一次得到整个平面上的光强分布。

前照灯可以认为是具有一定光强分布的面光源。前照灯在10m处光线会聚成像为AB。在光路中插人菲涅耳透镜组(假设等效为L)后,AB的光线实际会聚成实像为AB,如图2所示。

如果假设菲涅耳透镜的焦距为f,则有以下关系式:

选择合适比例的l和f彭阿以得到恰当的像,从而方便测量。

测量时的瞄准方式

空间角度的检测必须要获得2个点的位置,在光束偏角的测量中也不例外。在进行测之前,首先必须找到前照灯的位置或第一个光束参考点的位置。图3为瞄准前照灯方式的测量原理,这种测量方式是先利用CCD摄像头1找到前照灯的位置,然后用CCD摄像头2拍摄前照灯通过透镜成像后的光斑图像,分析其中的光轴位置(远光或近光),得到与零点相比的偏差,从而根据标定的数据得到实际前照灯的角度偏差值。

直接对准前照灯:

这种测量方式是先利用摄像头找到车灯的位置,然后拍摄成像后的光斑图像,分析其中的光轴位置(远光或近光),得到和零点相比的偏差,从而根据标定的数据得到实际的角度偏差值。

光强测量分析

由于在低照度下,CCD的输出电压与照度有良好的线性关系,这样CCD面元信号的数字量便可与外部光源照射到检测幕布上照度值联系起来了。根据测量时建立起来的关系数据库,根据空间采样后各像元的数字量即得出各点的光照强度。

角度测量分析

主要利用灯光(远光中心点、近光明暗截止线转角点)在屏幕上会有X的位移,经透镜成像后,在透镜像方焦平面上引起的成像点的位移X′可由CCD获得的数字化图像分析求出,进而推算出光轴偏转角度。利用远光照明的对称性,找到远光光斑的对称中心,然后在前照灯打开近光照明的条件下,模拟人眼的判断过程,对近光的拐点进行分析。同样的,在进行近光角度检测时,由于CCD图形具有分辨率高的优势,结合计算机技术,和光电池扫描的方法相比可以进行更为准确的拐点的搜寻。

结束语

综上所述,选用专业的图像处理芯片对前照灯近光光束配光图像进行分析处理,可准确确定近光光束明暗截止线转角和近光光束照射方向。

参考文献

[1]吴勇,邹颖.前照灯检测仪检测距离的探讨[J].汽车维护与修理,2005,12.

[2]赵彬.汽车前照灯检测过程中存在的问题及对策[J].无锡商业职业技术学院学报,2008,06.

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光学专业毕业论文提纲模板

光学专业毕业论文提纲怎么写?下面我以《在胡克参考球观念下诞生的新理论》论文提纲为例,为大家介绍论文提纲的写作技巧。

论文题目: 在胡克参考球观念下诞生的新理论

在光学的发展历史上,曾经有几位学者做出过杰出贡献。其中,依萨克-牛顿(I. Newton1642--1727)[1] 认为,光是发光体发射的一种微粒,人们通常说的粒子性。 到公元二十世纪初,爱因斯坦等人[2] 认为,光是一份一份的,每一份被称为光量子。综合牛顿与爱因斯坦的研究思想,作者经过详细思考后认为,一份光量子为一个独立的能量体,它是由更细微的能量颗粒按照某种方式集合而成的一个能量体,是一个具有空间形态的几何体。作者为了不再引进更多的新名称而称它为基本能量单元体。这种能量单元体颗粒也有学者称它为亚光子[3]。波动性代表人物惠更斯()[4] 提出了光的球面波观点,作者不能理解的是:一个光粒子是怎样产生的一个球面波,一个子波的能量又是多少?恐怕科学巨匠和高手也不理解他的具体描述。

1 自然条件下的光辐射

一份光量子能量的大小,我们不可能将一份光量子的内部结构分拆开进行测量和计算至少在当前这个时代是这样。接下来我们只有间接地使它与粒子(实物体)发生相互作用后所产生的效应进行描述。

如示,设想,这些实物粒子在常温下处于稳定状态(只有温度处在绝对零度或附近时的实物粒子才可能处于基态),当它没有吸收外来能量时,也就不存在能量的外泻(辐射),这时它处于临时稳定状态。在中,从S 发出的光经透镜L 后照射一透明物质,光子-1从实物粒子之间的狭小空隙(真空区域)中穿刺而过,光子-2 被实物粒子所吸收;我们构想,这个理想化粒子具有吸收一切能量段光子的能力,将吸收的每份光子又完全彻底地辐射出去(在粒子中不作任何残留)。即是,认为实物粒子辐射出去的光子与它所吸入光子的能量完全相同。显然,粒子在这一过程中经历了两个阶段:它吸收一份光子便从初始的稳定状态跃升至高的能量状态,这过程即为能量的上涨阶段;而高能态的它是极不稳定的,?即开始泻能,从高能态辐射光子而回落到原有的初始状态。粒子所经历吸能和泻能这一过程的两个阶段,就认为是粒子完成了一次能量的上涨和回落,简称粒子能量的一次涨落。粒子能量的一次涨落总会经历一段时间过程(哪怕很短)。

在中我们假设粒子在发射光子-1 后又吸收相同能量的光子,然后再辐射出光子-2;这一过程所经历的时间称为粒子能量的一次涨落(称为一个周期),用符号T 表示。 在这个涨落周期内光子(在真空中)所运动的路程为CT, 即是:光子-1 和光子-2 之间的距离就称为一个涨落光程(为了直观,这里假定两份光子是在同一直线上),用符号λ0 表示。

为了与经典理论相对应,便将涨落光程另名为涨落长度,光的涨落长度对照成经典概念的光波[5] 波长λ0 。 由于不同能量光子与实物粒子发生相互作用的涨落周期各异,因而涨落长度λ也不相同。显然,光子能量与涨落长度成为一一对应。涨落周期T 的倒数称为涨落频率(将光的涨落频率对照理解成经典概念光波频率), 用符号у表示, у = 1?T 。为此,作者将新旧概念对照列表:

显然,不同颜色(或称为能量)的光,它涨落一次的时间不相同,涨落光程也不相同。即是,光的涨落长度不相同。光子能量与涨落长度成为单值对应。

2 新建概念和观点

胡克参考球

当一份光子从粒子中辐射出去以后,作者假想,光量子是沿实物粒子的自旋切线方向辐射出去的,所以它离开粒子时刻就具有一速度C 。在科学史上,胡克()[6] 认为:光是由快的振动所组成, 可于刹那之间,或者说以非常大的速度,传播过任何距离;在均匀媒质中每一个振动都将产生一个圆球,这个圆球将恒稳地向外扩大。 胡克认为,光的行为如同声音在空气中的传播。 而现代研究认为,光是一种粒子,光子的运动方向是任意地自由取向, 即是:光子的运动方向有可能是OA、OB、OE 和 OF … 等方向的任意一个。 一份光子不可能同时射向两个或两个以上的几个方向,由于光子运动方向的不确定性,所以,作者为此设计一个数学模型半径为R = Ct 的参考球,并坚信它(光子)肯定会出现在这个圆球球面上的某一点,这个光子参考球如所示。

作为一个向外辐射能量(光子)的实物粒子O ,它不可能同时辐射出两份或两份以上的多份光子,因此,一个参考球的球面上就只有一份光子出现。由于它是不受我们的具体操控,也就不能确定它的具体方向,所以,它的运动方向是自由取向。经考证,最先提出扩散圆球概念的是胡克,作者构想的这个数学模型虽然与胡克所描述的物理意义大不相同,但提议将这个光子参考球命名为光子胡克参考球,简称为胡克参考球或胡克球。

惠更斯包络面

惠更斯()提出的包络面概念及惠更斯原理:波所到达的每一点都可以看作是新的波源,从这些点发出的波叫做子波;而新的波面就是这些子波在同一时刻所到达位置的包迹。 惠更斯所称的子波,其实应该理解成胡克提出的扩散圆球 [6] 。

但惠更斯原理对客观?物的描述是不准确的,比如,在真空中运动的光子,是以发射源为参考点的。它不是按照惠更斯包络面形式向外部空间扩散, 而是以胡克参考球方式向外部空间扩散,如所示。只有当这份光子被空间某一实物粒子完全吸收以后,又被完全辐射出去并产生了一个胡克圆球,实物粒子就是这个胡克参考球的中心。显然,包络面是由很多个胡克参考球包络而形成的,于是我们得到:

跟包络面相互作用的每一个质点,都可以看着是新的'发射源或扰动中心,从这些点发出的胡克球叫做次圆球; 而新的包迹就是这些次圆球在同一时刻所到达位置的重叠。

3 综述与讨论

早期的胡克和惠更斯理论说的都是一个一个脉冲,而不是具有一定波长的波列。后来,数学家欧勒(L. Euler,1707-1783)[5]认为, 光谱里每一种颜色必与某一定光波波长相对应。这就是最早提出波动光学的基本模式。不难看出,光波一词,是人为的一种假设。

虽然后来有实验支持,但本文作者应用胡克参考球模型和惠更斯包络面概念相结合,同样对光的干涉、衍射、折射、反射、偏振及全息[7-11]等实验结果作出了更合理的解释。

包络面的物理意义:作者对惠更斯包络面的分析,设有包络面从点O 以速度C 向四周扩散,已知t 时刻的包络面是半径为R1 的球面S1。 用惠更斯原理杨发成理论来求(t + T )时刻的包络面。S1 面上的各点都可以看作新的扰动源,它们在T 时间内发出半径为Ct 的胡克球,这些胡克参考球的包迹, 便成为新的包络面S2 和S3 ,并且S2 和S3的扩展方向相反(由于光子能量作用在粒子上的涨落时间非常小,在此处讨论可以忽略它)。

4 结论

在真空中,一份光粒子出现在以源点为中心、半径为光速与时间乘积的球面上,这个数学模型称为胡克参考球; 两个或两个以上的多个胡克参考球球面在同一时刻所到达位置的包迹,称著包络面。

参考文献

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光子学报期刊格式

《光学学报》是国内SCI1区期刊。 《光学学报》是1981年创办的中文学术期刊,月刊,中国科学院上海光学精密机械研究所与中国光学学会主办,中国科学技术学会主管。

2~6个月发表时限为2~6个月,如超过3个月仍未收到处理意见,请作者自行处理,双方另有约定者除外。作者寄回修改稿后1个月内未收到录用通知。《光子学报》(月刊)创刊于1972年,是中国光学学会主办并编辑、中国科学院西安光学精密机械研究所承办、科学出版社出版的学术月刊.宗旨是展示光子学研究领域的新理论、新概念、新思想、新技术和新进展,反映代表本学科前沿并具有国内外先进水平而为国际上关心的最新研究成果,促进国内外学术交流和讨论.主要刊登本学科的学术论文、研究简报、研究快报,内容涉及光学,尤其是瞬态光学、光电子学、智能光学仪器、集成光学、信息光学、导波光学、非线性光学、光物理、光化学、光生物学、光通信、光传感、光计算、光神经网络、光子功能材料、光子自身相互作用、光子的经典与非经典效应等。本刊由中国科学院院士、侯洵任主编,还聘请了多名院士和专家任副主编和编委。读者对象:从事光学、光子学及相关学科的科学研究人员、工程技术人员和高等院校师生。本刊载文已被国内外多家数据库收录,并被著名检索刊物SA(PA、EEA)、CA、PЖ、CSCD作为固定收录源刊。

2013年12月31日,由中国学术期刊(光盘版)电子杂志社、清华大学图书馆、中国科学文献评价中心遴选完成的“2013中国最具国际影响力学术期刊”、“2013中国国际影响力优秀学术期刊”正式对外发布。中国科学院西安光学精密机械研究所主办的《光子学报》入选“2013中国国际影响力优秀学术期刊”。《光子学报》创刊于1972年,由科学出版社出版,为EI数据库收录源刊、中文核心期刊(北大2011版)。曾于2012年入选“2012中国最具国际影响力学术期刊”。

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