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光学

指数 光学

光學(Optics),是物理學的分支,主要是研究光的現象、性質與應用,包括光與物質之間的相互作用、光學儀器的製作。光學通常研究紅外線、紫外線及可見光的物理行為。因為光是電磁波,其它形式的電磁輻射,例如X射線、微波、電磁輻射及無線電波等等也具有類似光的特性。英文術語「optics」源自古希臘字「ὀπτική」,意為名詞「看見」、「視見」。 大多數常見的光學現象都可以用古典電动力學理論來說明。但是,通常這全套理論很難實際應用,必需先假定簡單模型。幾何光學的模型最為容易使用。它試圖將光當作射線(光線),能夠直線移動,並且在遇到不同介質時會改變方向;它能夠解釋像直線傳播、反射、折射等等很多光線現象。物理光學的模型比較精密,它把光當作是傳播於介質的波動(光波)。除了反射、折射以外,它還能夠以波性質來解釋向前傳播、干涉、偏振等等光學現象。幾何光學不能解釋這些比較複雜的光學現象。在歷史上,光的射線模形首先被發展完善,然後才是光的波動模形.

122 关系: 偏振反射可见光太阳能光伏太阳能电池射线干涉干涉 (物理学)干涉測量術幻日互联网五感建筑光学彩虹微波信息论圆二色性像差冰晶几何光学全像術光子光子学光学工程光学构件的制作和检测光學現象光學電腦光導纖維光度学光的反射定律光碟光線轉換矩陣分析光电子光电倍增管光物理學光色散光電工程光通訊图像处理图像传感器瞳孔玻璃体稜鏡積體光學粒子紫外线繞射红外线眼科学...眼鏡瑞利散射瓊斯運算电磁学电磁波电磁波导無線電波熱輻射照相機照明物理学物理光学物理光學盲點 (眼)相位隱形眼鏡鏡子華 (光象)非线性光学衍射顯微鏡颜色複雜蜃景角膜视光学视神经视网膜视觉系统视杆细胞高斯光学高斯光束費馬原理超材料辐射度量学薄膜光学量子量子力学量子光学自适应光学雲隙光電子倍增管電磁輻射電磁波透镜逆溫X射线折射折射率模式识别氫原子光譜波前波的传播波粒二象性激光振幅机器视觉望远镜惠更斯-菲涅耳原理海市蜃楼新地島效應日出日落摄影放大鏡感光细胞感光耦合元件散射散粒噪声晚霞餘暉晶状体 扩展索引 (72 更多) »

偏振

偏振(polarization)指的是横波能夠朝著不同方向振盪的性質。例如電磁波、引力波都會展示出偏振現象。纵波则不會展示出偏振現象,例如傳播於氣體或液體的聲波,其只會朝著傳播方向振盪。如右圖所示,緊拉的細線可以展示出線偏振現象與圓偏振現象。 電磁波的電場與磁場彼此相互垂直。按照常規,電磁波的偏振方向指的是電場的偏振方向。在自由空間裏,電磁波是以橫波方式傳播,即電場與磁場又都垂直於電磁波的傳播方向。理論而言,只要垂直於傳播方向的方向,振盪的電場可以呈任意方向。假若電場的振盪只朝著單獨一個方向,則稱此為「線偏振」或「平面偏振」;假若電場的振盪方向是以電磁波的波頻率進行旋轉動作,並且電場向量的矢端隨著時間流意勾繪出圓型,則稱此為「圓偏振」;假若勾繪出橢圓型,則稱此為「橢圓偏振」;對於這兩個案例,又可按照在任意位置朝著源頭望去,電場隨時間流易而旋轉的順時針方向、逆時針方向,將圓偏振細分為「右旋圓偏振」、「左旋圓偏振」,將橢圓偏振細分為「右旋橢圓偏振」、「左旋橢圓偏振」;這性質稱為手徵性。 光波是一種電磁波。很多常見的光學物質都具有各向同性,例如玻璃。這些物質會維持波的偏振態不變,不會因偏振態的不同而展現出不同的物理行為。可是,有些重要的雙折射物質或光學活性物質具有各向異性。因此,偏振方向的不同,波的傳播狀況也不同,或者,波的偏振方向會被改變。起偏器是一種光學濾波器,只能讓朝著某特定方向偏振的光波通過,因此,可以將非偏振光變為偏振光。 在涉及到橫波傳播的科學領域,例如光學、地震學、無線電學、微波學等等,偏振是很重要的參數。激光、光纖通信、無線通信、雷達等等應用科技,都需要完善處理偏振問題。 極化的英文原文也是「polarization」,在英文文獻裏,偏振與極化兩個術語通用,都是使用同一個詞彙來表達,只有在中文文獻裏,才有不同的用法。一般來說,偏振指的是任何波動朝著某特定方向振盪的性質,而極化指的是各個帶電粒子因正負電荷在空間裡分離而產生的現象。.

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反射

反射可以有以下含义:.

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可见光

可見光(Visible light)是電磁波譜中人眼可以看見(感受得到)的部分。這個範圍中電磁輻射被稱為可見光,或簡單地稱為光。人眼可以感受到的波長範圍一般是落在390到700nm。對應於這些波長的頻率範圍在430–790 THz。但有一些人能够感知到波长大约在380到780nm之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感,这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。.

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太阳能光伏

太陽光電系統,也稱為光生伏特,简称光伏(Photovoltaics;字源“photo-”光,“voltaics”伏特),是指利用光伏半导体材料的光生伏打效应而将太阳能转化为直流电能的设施。光伏设施的核心是太阳能电池板。目前,用来发电的半导体材料主要有:单晶硅、多晶硅、非晶硅及碲化镉等。由于近年来各国都在积极推动可再生能源的应用,光伏产业的发展十分迅速。 截至2010年,太阳能光伏在全世界上百个国家投入使用。虽然其发电容量仍只占人类用电总量的很小一部分,不过,从2004年开始,接入电网的光伏发电量以年均60%的速度增长。到2009年,总发电容量已经达到21GWREN21.

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太阳能电池

太阳能电池(亦称太阳能芯片或光电池)是一种將太阳光通过光生伏打效应轉成電能的裝置。 在常見的半導體太陽能電池中,透過適當的能階設計,便可有效的吸收太陽所發出的光,並產生電壓與電流。這種現象又被称为太阳能光伏。 太阳能发电是一种可再生的环保发电方式,其发电过程中不会产生二氧化碳等溫室气体,因此不会对环境造成污染;但太阳能电池板的生产过程会排放大量有毒废水。按照制作材料分为硅基半导体电池、CdTe薄膜电池、薄膜电池、染料敏化薄膜电池、有机材料电池等。其中硅电池又分为单晶硅电池、多晶硅电池和无定形体硅薄膜电池等。对于太阳能电池来说最重要的参数是转换效率,目前在实验室所研發的硅基太阳能电池中(並非),单晶硅电池效率为25.0%,多晶硅电池效率为20.4%,CIGS薄膜电池效率达19.8%,CdTe薄膜电池效率达19.6%,非晶硅(无定形硅)薄膜电池的效率为10.1%。.

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射线

射線(ray)是一束細小的流動粒子束或能量,如光線、X射線、α射線、β射線。.

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干涉

干涉可以指:.

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干涉 (物理学)

干涉(interference)在物理学中,指的是兩列或两列以上的波在空间中重疊時发生叠加,从而形成新波形的現象。 例如采用分束器将一束单色光束分成两束后,再让它们在空间中的某个区域内重叠,将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的:其明暗程度随其在空间中位置的不同而变化,最亮的地方超过了原先两束光的光强之和,而最暗的地方光强有可能为零,这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。在历史上,干涉现象及其相关实验是证明光的波动性的重要依据 ,但光的这种干涉性质直到十九世纪初才逐渐被人们发现,主要原因是相干光源的不易获得。 为了获得可以观测到可见光干涉的相干光源,人们发明制造了各种产生相干光的光学器件以及干涉仪,这些干涉仪在当时都具有非常高的测量精度:阿尔伯特·迈克耳孙就借助迈克耳孙干涉仪完成了著名的迈克耳孙-莫雷实验,得到了以太风观测的零结果。迈克耳孙也利用此干涉仪測得的精確長度,並因此獲得了1907年的諾貝爾物理學獎。而在二十世纪六十年代之后,激光这一高强度相干光源的发明使光学干涉测量技术得到了前所未有的广泛应用,在各种精密测量中都能见到激光干涉仪的身影。现在人们知道,两束电磁波的干涉是彼此振动的电场强度矢量叠加的结果,而由于光的波粒二象性,光的干涉也是光子自身的几率幅叠加的结果。.

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干涉測量術

干涉测量术(Interferometry)是通过由波的叠加(通常为电磁波)引起的干涉现象来获取信息的技术。这项技术对于天文学、光纤、工程计量、光学计量、海洋学、地震学、光谱学及其在化学中的应用、量子力学、核物理学、粒子物理学、 等离子体物理学、遥感、、表面轮廓分析、微流控、应力与应变的测量、测速以及验光等领域的研究都非常重要。 干涉仪广泛应用于科学研究和工业生产中对微小位移、折射率以及表面平整度的测量。在干涉仪中,从单个光源发出的光会分为两束,经不同,最终交汇产生干涉。所产生的干涉图纹能够反映两束光的光程差。在科学分析中,干涉仪用于测量长度以及光学元件的形状,精度能到纳米级。它们是现有精度最高的长度测量仪器。在傅里叶变换光谱学中,干涉仪用于分析包含与物质相互作用发生吸收或散射信息的光。由两个及以上的望远镜组成,它们的信号汇合在一起,结果的分辨率与直径为元件间最大间距的望远镜的相同。.

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幻日

幻日(Sun dogs)是一种大气光学现象,由于天空中的卷雲大量漂浮着六角形冰晶,整齐折射太阳光线,从而在真实太阳位置两侧产生两个太阳的虚像,如沒有較低的雲塊阻礙視野,民众便可看到。幻日通常在日出或日落期間出現,因當時太陽仰角低,接近地平線。 2013年,在中国内蒙古自治区的赤峰市一带和河北省承德市一带出现了幻日现象,可以同时看到“五个”太阳。 在香港,也曾出現幻日現象,例如2016年7月19日傍晚便有市民在大尾篤拍攝到三個太陽同掛在天空上的奇景。不過香港天文台指出能在香港觀察到的機會不多,因為香港山多高樓多,接近地平線的天空容易被障礙物遮擋,減低了觀測到幻日的機會。 相似的成因若出現在月亮高掛的夜晚,則為幻月(Moon dogs)。.

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互联网

互联网(Internet),是網路與網路之間所串連成的龐大網路,這些網路以一組標準的網路TCP/IP协议族相連,連接全世界幾十億個設備,形成邏輯上的單一巨大國際網络。,它是由從地方到全球範圍內幾百萬個私人的、學術界的、企業的和政府的網络所構成,通過電子,無線和光纖網絡技術等等一系列廣泛的技術聯繫在一起。这种将计算机网络互相联接在一起的方法可称作「网络互联」,在這基础上发展出覆蓋全世界的全球性互联網絡稱互聯網,即是互相連接一起的网络。互聯網並不等同万维网(WWW),万维网只是一個基於超文本相互鏈接而成的全球性系統,且是互聯網所能提供的服務其中之一。互聯網帶有範圍廣泛的信息資源和服務,例如相互關聯的超文本文件,还有萬維網的應用,支持電子郵件的基礎設施,對等網絡,文件共享,以及IP電話服務。.

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五感

通常意義的五感是指視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸-壓覺五種感官的感知,但對應的並非五官。 感受的部位分別是人體的眼、耳、鼻、口舌、皮膚。.

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建筑光学

建筑光学是建筑物理的一个组成部分。主要研究建筑内部的天然光和人工光的照明,创造良好的光环境。 在电灯发明以前,人类主要利用天然光和火光照明,在中国传统建筑中,尤其是华北一带的建筑,多以南边的门和窗进行采光,而北墙为抵御北风,一般不开窗或只开很小的窗户。古埃及太阳神庙中的高侧窗采光方法也是一种采自然光的典型例子。但由于自然采光受自然条件的影响很大,火光照明效果差,而且容易引起火灾。直到19世纪白炽灯和公共电网得到普及以后,大规模人工采光和照明技术的实践才开始得以实现,并逐步形成建筑光学。 建筑光学的研究内容主要有:与建筑有关的光的性质和光的视觉性质、天然采光和人工照明。 Category:建筑技术 Category:照明.

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彩虹

彩虹,又稱天弓(客家話)、天虹、絳等,簡稱虹,是氣象中的一種光學現象,當太陽光照射到半空中的水滴,光線被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,由外圈至内圈呈紅、橙、黃、綠、蓝、靛、紫 戴 八种颜色。事實上彩虹有无数種顏色,比如,在紅色和橙色之間還有許多種細微差別的顏色,但為了簡便起見,所以只用七種顏色作為區別。 其實只要空氣中有水滴,而陽光正在觀察者的背後以低角度照射,便可能產生可以觀察到的彩虹現象,彩虹最常在下午,雨後剛轉天晴時出現,這時空氣內塵埃少而充滿小水滴,天空的一邊因為仍有雨雲而較暗,而觀察者頭上或背後已沒有雲的遮擋而可見陽光,這樣彩虹便會較容易被看到。另一個經常可見到彩虹的地方是瀑布附近,在晴朗的天氣下背對陽光在空中灑水或噴灑水霧,亦可以製造人工彩虹。 月虹,又稱晚虹,是一種非常罕見的現象,在月光強烈的晚上可能出現,由於人類視覺在晚間低光線的情況下難以分辨顏色,故此晚虹看起來好像是全白色。.

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微波

微波(Microwave,Mikrowellen)是指波长介于红外线和無線電波之间的电磁波。微波的頻率范围大约在 300MHz至300GHz之間。所對應的波長為1公尺至1mm之间。微波频率比无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西,则会反射微波。 微波在雷达科技、ADS射线武器、微波炉、等离子发生器、无线网络系统(如手机网络、蓝牙、卫星电视及無線區域網路技术等)、传感器系统上均有广泛的应用。 在技术领域协定使用的四个频率分别为800MHz、2.45GHz、5.8GHz和13GHz。微波炉使用2.45GHz,此频率亦被作为ISM頻段(工業、科學及醫學用波段),使用在航空通讯领域。.

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信息论

信息论(information theory)是应用数学、電機工程學和计算机科学的一个分支,涉及信息的量化、存储和通信等。信息论是由克劳德·香农发展,用来找出信号处理与通信操作的基本限制,如数据压缩、可靠的存储和数据传输等。自创立以来,它已拓展应用到许多其他领域,包括统计推断、自然语言处理、密码学、神经生物学、进化论和分子编码的功能、生态学的模式选择、热物理、量子计算、语言学、剽窃检测、模式识别、异常检测和其他形式的数据分析。 熵是信息的一个关键度量,通常用一条消息中需要存储或传输一个的平均比特数来表示。熵衡量了预测随机变量的值时涉及到的不确定度的量。例如,指定擲硬幣的结果(两个等可能的结果)比指定掷骰子的结果(六个等可能的结果)所提供的信息量更少(熵更少)。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信道编码定理、信源-信道隔离定理相互联系。 信息论的基本内容的应用包括无损数据压缩(如ZIP文件)、有损数据压缩(如MP3和JPEG)、信道编码(如DSL))。这个领域处在数学、统计学、计算机科学、物理学、神经科学和電機工程學的交叉点上。信息论对航海家深空探测任务的成败、光盘的发明、手机的可行性、互联网的发展、语言学和人类感知的研究、对黑洞的了解,以及许多其他领域都影响深远。信息论的重要子领域有信源编码、信道编码、算法复杂性理论、算法信息论、資訊理論安全性和信息度量等。.

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圆二色性

圓二色性(Circular dichroism, 缩写:CD)是涉及圆偏振光的二色性,即左旋光的和右旋光的差分吸收。左旋圆(LHC)的和右旋圆(RHC)的偏振光表示一个光子的两种可能的自旋角动量状态,因此圆形二色性也被称为自旋角动量的二色性 。这种现象在19世纪上半叶被让-巴蒂斯特·毕奥(Jean-Baptiste Biot),奥古斯丁·菲涅耳(Augustin Fresnel)和(Aime Cotton)发现。它在光学活性手性分子的吸收带中被显示。CD光谱学在许多不同领域中具有广泛的应用。最值得注意的是,使用UVCD来研究蛋白质的二级结构。UV/可见光CD被用于研究电荷转移跃迁。近红外CD被用于通过探测过渡金属的d→d跃迁来研究分子的几何和电子结构。,其使用来自红外能量区的光,被用于小有机分子的结构研究,并且最近被用于研究蛋白质和DNA。.

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像差

像差(Optical aberration)是光學中,實際像與根據單透鏡理論確定的理想像的偏離。這些偏離是折射作用造成的。像差是由透鏡對色光的不同彎曲能力所致,並造成帶有色暈的像。單色像差與是与色無關的像差,包括使畸變、像場彎曲等變形像差和面像、形像、散光等使像模糊的像差。像差在照相機、望遠鏡和其他光學儀器中可以通過透鏡的組合減小到最低限度。面鏡也有與透鏡一樣的單色像差,沒有像差。 初階像差分為五種:球面像差、 彗形像差、 散光、 場曲、 畸變。 Category:光學.

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冰晶

冰晶(ice crystal)是冰的宏观晶体形式。冰晶在光学及电学等物理性质方面有各向异性,并且具有较高的介电常数。冰晶常呈六角柱状、六角板状、枝状、针状等形状,由于大气中的冰晶一般由水蒸气凝華产生,因此具有非常對稱的外型。在不同的環境溫度和濕度中,可以產生不同的對稱外形。当环境因素改变时,冰晶的形成方式也可能会改变,因此最终形成的晶体可能是多种样式混合而成的,例如冠柱晶。空中的冰晶下落时倾向以其侧棱平行于地平线,因此能以增强的差动反射率在偏振天气雷达信号(polarimetric weather radar)中被发现。冰晶带电后,下落的方向便不再平行于地平线。带电的冰晶也很较容易被偏振天气雷达检测出来。.

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几何光学

几何光学是利用幾何學研究光學的學術方法。几何光学有几个基本原理Moritz von Rohr, p2。.

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全像術

#重定向 全息摄影.

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光通常指的是人類眼睛可以見的電磁波(可見光),視知覺就是對於可見光的知覺。可見光只是電磁波譜上的某一段頻譜,一般是定義為波長介於400至700奈(纳)米(nm)之間的電磁波,也就是波長比紫外線長,比紅外線短的電磁波。有些資料來源定義的可見光的波長範圍也有不同,較窄的有介於420至680nm,較寬的有介於380至800nm。 而有些非可見光也可以被稱為光,如紫外光、紅外光、x光。 光既是一种高频的电磁波,又是一種由称為光子的基本粒子組成的粒子流。因此光同时具有粒子性与波动性,或者说光具有“波粒二象性”。.

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光子

| mean_lifetime.

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光子学

光子学(Photonics)是一種與光子相關的科學研究,包括光的產生、發射、傳輸、調變、信号处理、切換、放大及感測。光不單純是粒子,也不只是波動,光兼具有二者的特性。光子学包括光從紫外線、可見光到遠紅外線之間所有頻譜的應用。不過大部份的應用是在可見光及近紅外線。光子学一詞是在1960年代初期,第一個實用的半導體光感測器發明後,以及1970年代光纖發展之後開始出現。 光子能量吸收倍頻該頻率的以普朗克常數(h)代表。.

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光学工程

光学工程(optical engineering)是指把光学理论应用到实际应用的一类工程学。光学工程设计光学仪器,例如镜头、显微镜和望远镜,也包括其他利用光学性质的设备。此外,光学工程还研究光传感器及相关测量系统,激光、光纤通信和光碟(例如CD、DVD)等。 因為光學工程設計及開發的元件需要利用光來達到特定目的,因此光學工程需要了解光的本質,知道在實驗室可以達到的極限。而實務上也需要考慮可用技術、材料、成本及設計方法等。光學工程和其他工程領域類似,也會用電腦來輔助設計過程。可能配合儀器使用、用做光學模擬、光學系統設計及其他應用中。工程師也常會使用試算表及程式語言等工具,當然光學工程師也常會使用針對光學設計的工具或套裝軟體。 光学工程計量學會利用光學方式進行量測,用像激光散斑干涉儀儀器量測微振動,或是用量測折射的儀器量測不同物體的特性。.

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光学构件的制作和检测

光学构件的制作和检测包括許多光学构件(如透鏡)的製造及測試程序。 傳統球面透镜的製作一開始會先研磨玻璃坯料,產生有粗糙表面的光学构件,這可以用環型製具來製作,接下再拋光產生光学构件需要的精細表面,一般會用的方式進行,也就是旋轉有粗糙表面光学构件,和依需求外形設計的工具磨擦,兩者之間再加入磨料及流體。 一般會用彎曲的斧鑿工具來對透镜拋光,磿料和流體的混合物稱為拋光液,一般是用陶瓷或二氧化鋯顆粒,再加入水及潤滑劑,使斧鑿工具不會粘在透镜上。拋光液中粒子的大小會視光学构件的外形及需要的表面精度而調整。 透镜在拋光後,會進行測試來確認是否產生正確外形的透镜,也確認其精度在規格範圍內。光學設備和其理想形狀的偏差一般會以波長的分數表示,而波長會以設備應用時的光波波長或是某個光源提供的可見光波長為準。便宜的透鏡誤差會到ㄧ至數個波長(λ, 2λ……等),標準的工業鏡片誤差在1/4波長(λ/4)以下。若是用在雷射、干涉測量術或全息摄影的精密透鏡其誤差在1/10波長(λ/10)以下。 除了精度誤差外,透鏡也需要符合--面品質的規格(如划痕、凹陷、斑點),其尺寸也需有一定的精準度。.

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光學現象

光學現象是來自光和物質之間互動結果可以觀察到的事件。一般常見的光學現象通常是由來自太陽或月球的光與大氣、雲、水、灰塵和其他粒子相互作用,在大氣層中表现出的光學特性。其它現象可以是人為的光學效果或我們的眼睛产生的內眼學現象(幻影已經被排除)。 有許多現象肇因於光是粒子或波的本性。有些非常微妙,只有通過科學儀器的精密測量才能觀察到。一個著名的觀測是日食期間觀察到星光的偏折,這證明了相對論理論預測的空間彎曲。.

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光學電腦

光學電腦是指利用光脈衝替代電子訊號製作的電腦。這些光脈衝訊號可以用紅外線或可見光。由於電流會令電腦發熱,採用光脈衝的一個好處,就是可以降低電腦的發熱量而無需犧牲其計算效能。過度的熱,可令電腦損壞。而一旦光學電腦普及,其速度可達現今電腦的十倍。 美國萬國商業機器公司(IBM)在2007年12月6日宣佈,成功將電子訊號轉化成為光脈衝,有關技術可令超級電腦的體積大為縮小,有助超級電腦發展。 IBM在《光學快訊》期刊中,宣佈成功研製出一種體積細小的電子光學調幅器,體積較現時一般超級電腦採用的矽光子調幅細一百至一千倍。科學家表示,電子光學調幅器將來可以安裝入電腦的中央處理器晶片內,令超級電腦的體積大為縮小。他指出,新技術好比在超級電腦內鋪設一套光纖網絡,利用光學技術取代電線,可令各個核心處理器之間的傳送速度,加快一百倍,而耗用的能量更大幅減低。.

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光導纖維

光導纖維(Optical fiber),簡稱光纖,是一種由玻璃或塑料製成的纖維,利用光在這些纖維中以全反射原理傳輸的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常光纖的一端的發射裝置使用發光二極體或一束激光將光脈衝傳送至光纖中,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。包含光纖的线缆称为光缆。由於信息在光導纖維的傳輸損失比電在電線傳導的損耗低得多,更因為主要生產原料是硅,蘊藏量極大,較易開採,所以價格很便宜,促使光纖被用作長距離的信息傳遞媒介。隨著光纖的價格進一步降低,光纖也被用於醫療和娛樂的用途。 光纖主要分為兩類,與。前者的折射率是漸變的,而後者的折射率是突變的。另外還分為單模光纖及多模光纖。近年來,又有新的光子晶體光纖問世。 光导纤维是双重构造,核心部分是高折射率玻璃,表层部分是低折射率的玻璃或塑料,光在核心部分傳輸,并在表层交界处不断进行全反射,沿“之”字形向前傳輸。这种纤维比头发稍粗,这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布,是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力,创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等,制成了超高纯石英玻璃,特制成的光导纤维傳輸光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光导纤维,其光傳輸損失每公里只有零点二分贝;也就是说传播一公里后只損4.5%。.

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光度学

光度学是研究光强弱的学科。不同于辐射度量学,光度学把不同波长的辐射功率用光度函数加权。.

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光的反射定律

光的反射定律,乃指光射到一個介面時,其入射光線與反射光線成相同角度。光入射到不同介质的界面上会发生折射。而反射時會出現以下情況:.

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光碟

--(Optical disc),又譯作--,於1965年由美國人發明,當時所儲存的格式仍以模拟(Analog)為主。它是用激光扫描的记录和读出方式保存信息的一种介质。大約在1990年代左右時開始普及,具有存放大量資料的特性,1片12cm的CD-R約可存放1小時的MPEG1的影片,或74分鐘的音樂,或680MB的資料。.

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光線轉換矩陣分析

光線轉換矩陣分析(又稱ABCD矩陣分析),是用於某些光學系統,特別是雷射領域的一種光線追蹤技術。它包含一個描述光學系統的光線轉化矩陣(ray transfer matrix),這個矩陣與一代表光線的向量相乘之後,可以得到光線在該系統中的運行軌跡。這類的分析也被應用於加速器物理(accelerator physics)中,用以追蹤通過粒子加速器中磁鐵裝置的粒子,詳情請見电子光学。 以下介紹的技術使用了近軸逼近法,此逼近法意即假設所有光線相對於系統的光軸(optical axis)都處於小角度(θ為徑度)、短距離(x)。.

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光电子

#重定向 光电效应.

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光电倍增管

光电倍增管(Photomultiplier,簡稱PMT),是一种對紫外光、可見光和近紅外光極其敏感的特殊真空管。它能使進入的微弱光信號增強至原本的108倍,使光信號能被測量。.

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光物理學

光物理學(optical physics)研究電磁輻射的生成與性質、電磁輻射與物質之間的相互作用,特別是其控制與操縱。它與一般光學、光學工程不同的方面是在於它比較專注於發現與應用新光學現象;但在光物理學、應用光學、光工程學之間,並沒有太大的區別,因為光工程學所發展出來的元件、應用光學找到的實際用途,都是光物理學的基礎研究所必需的前提,而這基礎研究又導致發展出新元件與新用途。研究員時常會同時參與基礎研究與應用發展的各種計畫,例如,做實驗發現了電磁感應透明現象,他又與莱娜·豪合作對於慢光(slow light)技術的發展貢獻良多。 從微波到X射線,橫跨整個電磁波譜,對於每一個頻率,研究者嘗試發展出具有更優良性質的發光源。線性與非線性光學過程、光譜學都囊括在光物理學內。研究者會對於各種線性或非線性光學過程做詳細分析。激光與激光光譜學的研究成果已徹底地拓寬了光學的工作範圍。量子光學、飛秒光學也是光物理學的重要研究領域。孤獨原子對於強勁與超短時電磁場的非線性響應、原子-腔相互作用、電磁場的量子性質,這些高階論題近期也是光物理學的重點項目。其它重要領域包括納米光學測量所使用的嶄新光學技術、衍射光學、低相干干涉測量術(low-coherence interferometry)、光學相干斷層掃描、近場顯微鏡(near-field microscopy)等等。光物理學的研究成果,時常會促成通訊業、製藥業、製造業和甚至娛樂業的驚人進展。.

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光色散

#重定向 色散 (光學).

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光電工程

光電工程學(Optoelectronics),又稱光電子學,指的是與光、電同時相關的科學,將光轉換為電的科學。 光電子學是以光的量子力學(quantum photonics)為基礎,應用於半導體材料上,有時也表現在電場上。 例如: 光電效應可應用於:.

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光通訊

光通訊是一種利用光來攜帶資訊的通訊技術,也稱為遠程光通訊。不論利用電子儀器傳收或以肉眼直接觀察光都屬於光通訊。光通訊技術最早可以回溯到數百年前。即1880年發明的是最早的光通訊儀器。 光通訊系統由發射器(transmitter)、頻道(channel)、接收器(received)組成。發射器將資訊編碼成光訊號;頻道將訊號傳送至目的地;接收器將光訊號重新轉換成發送的資訊。當通訊系統的設備中不使用接收器時,也可以是藉由人眼觀察來解釋訊號,簡單的訊號如烽火、複雜的訊號則如光編譯的色碼或閃光摩斯密碼等。 因為在地面上會受自然環境,如地形、氣候及光可用性的影響,僅能太空中佈署。.

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图像处理

图像处理是指对图像进行分析、加工、和处理,使其满足视觉、心理或其他要求的技术。图像处理是信号处理在图像领域上的一个应用。目前大多数的图像均是以数字形式存储,因而图像处理很多情况下指数字图像处理。此外,基于光学理论的处理方法依然占有重要的地位。 图像处理是信号处理的子类,另外与计算机科学、人工智能等领域也有密切的关系。 传统的一维信号处理的方法和概念很多仍然可以直接应用在图像处理上,比如降噪、量化等。然而,图像属于二维信号,和一维信号相比,它有自己特殊的一面,处理的方式和角度也有所不同。.

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图像传感器

感光元件,是一种将光学影像转换成电子信号的设备,广泛应用在数码相机和其他电子光学设备中。早期的图像传感器采用模拟信号,如摄像管(video camera tube)。如今,图像传感器主要分为感光耦合元件(charge-coupled device, CCD)和互补式金属氧化物半导体有源像素传感器(CMOS Active pixel sensor)两种。.

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瞳孔

瞳孔(英語:Pupil)又称瞳神,是眼球血管膜的前部虹膜中心的圆孔。沿瞳孔环形排列的平滑肌叫瞳孔括约肌,收缩时使瞳孔缩小,沿瞳孔放射状排列的平滑肌叫瞳孔放大肌,鬆弛时使瞳孔放大,调节进入眼球的光线量。因为内部吸收的关系,通常外框黑色。.

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玻璃体

玻璃体又称玻璃狀液、神膏(英文 Vitreous humor),是眼球內无色透明的胶状物质,表面覆盖着玻璃体膜。玻璃体填充于晶状体与视网膜之间,约占眼球内腔的4/5。 玻璃体对视网膜起支撑作用,使视网膜与色素上皮紧贴。支撑作用减弱时,容易导致视网膜脱落;若玻璃体混浊,会影响视力。.

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稜鏡

鏡,在光學中是一種透明的光學元件,拋光與平坦的表面能折射光線。正確的表面角度取決於應用上的需求,傳統的幾何形狀是以三角型為基礎長方形為邊的三稜柱。在口頭上提到稜鏡時,通常都是指這種類型,但許多光學稜鏡都不是這種形狀的稜鏡。只要是對波長透明的材料都可以用來製造稜鏡,但傳統上和外觀上看都是以玻璃來製作。 稜鏡可以將光線分裂成原來的成分,也就是光譜(在彩虹中的顏色),也可以用來反射或分裂成不同的偏振光。.

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積體光學

積體光學(Integrated Optics or Photonic integrated circuit),概念上,是利用半導體製程將光學元件如、開關、分光器等等,直接製作在一個積體電路裡面,變成一個緊緻的光電積體電路元件。相對於電子積體電路是傳遞電子,積體光學元件主要是傳遞可見光或是紅外線波段的光學訊號,而線路中各元件的連接,是由光波波導完成。這種小型化、穩定性高的積體光學元件將在光電通訊系統中發揮越來越大的作用,對光電工業的發展產生深遠的影響。 光電積體元件在商業量產上,主要是以磷化銦為製作用的三五族半導體材料。 此類材料可以將許多的光學主動或是被動功能生長製作在同一塊晶片上。最初的光學積體電路範例,分散式布拉格反射器雷射,僅僅簡單的包含兩個部分:一個增益區與一個分散式布拉格反射器共振腔區。隨後的所有現代單晶片可變波長雷射(monolithic tunable laser)、廣範圍可變波長雷射(widely tunable laser)、外加調制雷射 (externally modulated lasers)、電磁發射器(transmitters)、積體接收器(integrated receivers)等等,都成為光學積體電路的典型範例。現行的高品質光學積體電路元件可以在一片小小磷化銦晶片上整合數以百計的光學功能。 近年來,已經有大量資金投入矽晶圓光學積體電路開發。在2005年開始,已經發現利用矽材料的頻帶能隙做非直接光譜躍遷,可以在矽晶圓上製作雷射元件,利用拉曼非線性光譜機制而發出雷射光線 。這類的矽晶光學積體電路雷射元件無法直接以電流驅動產生雷射光,須由外加雷射光源驅動。目前最前瞻的光學積體電路開發作業,據信大多集中在位於美國的貝爾實驗室。而學術研究方面,在磷化銦晶片光學積體電路上為人注目的整合研究單位則有美國加州大學聖塔芭芭拉分校(University of California at Santa Barbara, USA)與荷蘭恩何芬理工大學(Technische Universiteit Eindhoven)。 於2014-2015年,隨著資料量的增加,數據中心的需求,以及form factor的縮小,積體光學中的矽光積體電路(Silicon photonics)需求增加。同時英國,比利時,美國,新加玻國家實驗室及公司也相繼支持矽光積體電路的設備投入。近年各foundry以multi-project wafer (MPW)方式降低進入門檻,也支持了許多科學計畫和機體光學新創公司的發展。應用面涵蓋傳統的長距離及都會通訊(long haul and metro),數據中心傳輸(data center),以及其他消費性電子產品(consumer electronics)。 在台灣,1983年國立台灣大學電機工程學系成立積體光學研究室,王維新教授主持,合作者有李偉裕教授,莊為群教授,王子建教授等,持續在此領域研究。.

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粒子

物理科學中,粒子為佔有微小局域的物体,能夠以數個物理性质或化学性质,如体积或质量加以描述。.

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紫外线

紫外線(Ultraviolet,簡稱為UV),為波長在10nm至400nm之間的電磁波,波長比可見光短,但比X射線長。太陽光中含有部分的紫外線,電弧、水銀燈、黑光燈也會發出紫外線。雖然紫外線不屬於游離輻射但紫外線仍會引發化學反應與使一些物質發出螢光。 而小于200纳米的紫外線輻射會被空氣強烈的吸收,因此稱之為真空紫外線The ozone layer protects humans from this.

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繞射

#重定向 衍射.

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红外线

红外线(Infrared,简称IR)是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,其波長在760奈米(nm)至1毫米(mm)之間,是波長比紅光長的非可見光,對應頻率約是在430 THz到300 GHz的範圍內。室溫下物體所發出的熱輻射多都在此波段。 红外线是在1800年由天文學家威廉·赫歇爾發現,他發現有一種頻率低于紅色光的輻射,雖然用肉眼看不見,但仍能使被照射物體表面的溫度上昇。太陽的能量中約有超過一半的能量是以红外线的方式進入地球,地球吸收及發射紅外線輻射的平衡對其氣候有關鍵性的影響。 當分子改變其旋轉或振動的運動方式時,就會吸收或發射紅外線。由紅外線的能量可以找出分子的振動模態及其偶極矩的變化,因此在研究分子對稱性及其能態時,紅外線是理想的頻率範圍。紅外線光譜學研究在紅外線範圍內的光子吸收及發射。 红外线可用在軍事、工業、科學及醫學的應用中。紅外線夜視裝置利用即時的近紅外線影像,可以在不被查覺的情形下在夜間觀察人或是動物。紅外線天文學利用有感測器的望遠鏡穿透太空的星塵(例如分子雲),檢測像是行星等星體,以及檢測早期宇宙留下的紅移星體。紅外線熱顯像相機可以檢測隔絕系統的熱損失,觀查皮膚中血液流動的變化,以及電子設備的過熱。红外线穿透云雾的能力比可见光强,像紅外線導引常用在飛彈的導航、熱成像儀及夜視鏡可以用在不同的應用上、红外天文学及遠紅外線天文學可在天文學中應用红外线的技術。.

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眼科学

科学是醫學上研究眼部疾患一個分支,研究发生在视觉系统,包括可侵犯眼部的病理及眼內科和外科處理,眼球及与其相关联的组织有关疾病皆含括在內。 1851年,德国的赫爾曼·馮·亥姆霍茲发明了检眼镜,眼科学才真正独立成为一门学科。.

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眼鏡

鏡是鑲嵌在框架內的透鏡鏡片,戴在眼睛前方,以改善視力、保護眼睛或作裝飾打扮用途。亦有特製眼鏡供觀看3D立體影像或虛擬真實影像。 眼鏡可矯正多種視力問題,包括近視、遠視、散光、老花或斜視等,但不能醫治或根治這些問題。其他種類的眼鏡包括護目鏡、太陽眼鏡、游泳鏡等,為眼睛提供各種保護。 現代的眼鏡,通常在鏡片中間設有鼻托(鼻梁撑),及在左右兩臂擱在耳朵上的位置設有軟墊,而另外也有隱形眼鏡。.

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瑞利散射

利散射(Rayleigh scattering),由英国物理学家約翰·斯特拉特,第三代瑞利男爵(John Strutt, 3rd Baron Rayleigh)的名字命名。它是半径比光或其他電磁輻射的波长小很多的微小颗粒(例如單個原子或分子)对入射光束的散射。瑞利散射在光通過透明的固體和液體時都會發生,但以氣體最為顯著。 在大氣中,太陽光的瑞利散射會導致瀰漫天空輻射,這也是天空为藍色和太陽偏黃色的原因。 瑞利散射適用於尺寸遠小於光波長的微小顆粒,和光學的“軟”顆粒(即,其折射率接近1)。当顆粒尺度相似或大於散射光的波長时,通常是由米氏散射理論、離散偶極子近似和其它計算技術来處理。 瑞利散射光的強度和入射光波长λ的四次方成反比: I(\lambda)_ \propto \frac 其中\scriptstyle I(\lambda)_是入射光的光強分布函數。 因此,波長較短的藍光比波長較長的紅光更易產生瑞利散射。.

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瓊斯運算

在光學中,可以以瓊斯運算來描述偏振的現象。瓊斯運算是1941年由麻省理工學院的R.

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电磁学

电磁学(英語:electromagnetism)是研究电磁力(電荷粒子之间的一种物理性相互作用) 的物理学的一个分支。电磁力通常表现为电磁场,如電場、磁場和光。电磁力是自然界中四种基本相互作用之一。其它三种基本相互作用是强相互作用、弱相互作用、引力。 電學與磁學領域密切相關。電磁學可以廣義地包含電學和磁學,但狹義來說是探討電與磁彼此之間相互關係的一門學科。 英文单词electromagnetism是两个希腊语词汇ἢλεκτρον(ēlektron,“琥珀”)和μαγνήτης(magnetic源自"magnítis líthos"(μαγνήτης λίθος),意思是“镁石”,一种铁矿)的合成词。研究电磁现象的科学是用电磁力定义的,有时称作洛伦兹力,是既含有電也含有磁的现象。 电磁力在决定日常生活中大多数物体的内部性质中发挥着主要作用。常见物体的电磁力表现在物体中单个分子之间的分子间作用力的结果中。电子被电磁波力学束缚在原子核周围形成原子,而原子是分子的构成单位。相邻原子的电子之间的相互作用产生化學过程,是由电子间的电磁力与动量之间的相互作用决定的。 电磁场有很多种数学描述。在经典电磁学中,电场用欧姆定律中的電勢与电流描述,磁場与电磁感应和磁化强度相关,而馬克士威方程組描述了由电场和磁场自身以及电荷和电流引起的电场和磁场的产生和交替。 电磁学理论意义,特别是基于“媒介”中的传播的性质(磁导率和电容率)确立的光速,推动了1905年阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论的发展。 虽然电磁力被认为是四大基本作用力之一,在高能量中弱力和电磁力是统一的。在宇宙的历史中的夸克時期,电弱力分割成电磁力和弱力。.

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电磁波

#重定向 电磁辐射.

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电磁波导

在电磁学和通信工程中,波导这个词可以指在它的端点间传递电磁波的任何线性结构。但最初Institute of Electrical and Electronics Engineers, “The IEEE standard dictionary of electrical and electronics terms”; 6th ed.

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無線電波

#重定向 无线电波.

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熱輻射

热辐射 (heat radiation)是物体用电磁辐射把热能向外散发的热传方式,是热的三种主要传递方式之一,以熱輻射傳遞熱時不需要介質。任何物體溫度只要高於0K就會釋放熱輻射。.

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照相機

广义上,照相机是任何可以捕捉和记录影像的设备。最常见的照相机拍摄可见光的影像,但并不是所有照相机都需要可见光(如红外线热像仪),有的甚至不需要一个传统意义上的光源(如扫描隧道显微镜)。很多设备都具备照相机的特征,如雷达、医学成像设备、天文观测设备等等。.

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照明

照明指的是使用各種光源來提高特定場所的亮度。現代的人工照明主要使用的是電力照明裝置,而過去使用的則是煤氣燈(瓦斯燈)、蠟燭、油燈等。.

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物理学

物理學(希臘文Φύσις,自然)是研究物質、能量的本質與性質,以及它們彼此之間交互作用的自然科學。由於物質與能量是所有科學研究的必須涉及的基本要素,所以物理學是自然科學中最基礎的學科之一。物理學是一種實驗科學,物理學者從觀測與分析大自然的各種基於物質與能量的現象來找出其中的模式。這些模式(假說)稱為「物理理論」,經得起實驗檢驗的常用物理理論稱為物理定律,直到有一天被證明是有錯誤為止(具可否證性)。物理學是由這些定律精緻地建構而成。物理學是自然科學中最基礎的學科之一。化學、生物學、考古學等等科學學術領域的理論都是建構於這些物理定律。 物理學是最古老的學術之一。物理學、化學、生物學等等原本都歸屬於自然哲學的範疇,直到十七世紀至十九世紀期間,才漸漸地從自然哲學中分別成長為獨立的學術領域。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集,如量子化學、生物物理學等等。物理學的疆界並不是固定不變的,物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制,有時還會開啟嶄新的跨領域研究。 通過創建新理論與發展新科技,物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如,由於電磁學的快速發展,電燈、電動機、家用電器等新產品纷纷涌现,人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟,核能發電已不再是藍圖構想,但其所引致的安全問題也使人們意識到地球環境、生態與人類的脆弱渺小。.

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物理光学

物理光學(physical optics),又稱波動光學(wave optics)是光學的一個分支,研究的是關於干涉、衍射、偏振與其它在幾何光學裏射線近似不成立的種種現象。假設光波的波長超小於儀器的尺寸,能取波長趨向於零的極限為近似,則可以使用幾何光學的方法來解析問題;對於小尺寸儀器,必需假設光波具有有限波長,改使用物理光學的方法來解析問題。 在光學通信(optical communication)裏,像量子噪音(quantum noise)一類的效應是包括在干涉理論(coherence theory)的研究領域,通常不會包括在物理光學的研究領域。 物理光學是建立在惠更斯原理的基礎,可以計算複波前(包括振幅与相位)通过光学系统的模型。这一技术能够利用计算机数值仿真模拟或计算衍射、干涉、偏振、像差 等各种複杂光学现象。由於仍然會用到近似,物理光学不能像电磁波理论模型一樣地能够全面描述光传播。对于大多数实际问题来说,完整电磁波理论模型需要的计算量太大,在现在的一般计算机硬件条件下并不十分实用,但小尺度的问题可以使用完整波动模型进行计算。.

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物理光學

#重定向 物理光学.

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盲點 (眼)

視網膜的後方稱為眼底,在正對視神經起始處,有一呈白色的圓形隆起,稱為視神經盤(又稱視神經乳頭)。此處是神經纖維進出的地方,沒有感光細胞,不能感應到光線,故稱為盲點。影像能夠在盲點形成,但由於盲點沒有感光細胞,所以不能產生神經脈衝,令腦部不能得到影像形成。 該現象最早由法國的埃德姆·马略特在17世紀60年代發現。.

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相位

位(phase),是描述訊號波形變化的度量,通常以度(角度)作為單位,也稱作相角或相。當訊號波形以週期的方式變化,波形循環一周即為360º。常應用在科學領域,如數學、物理學、電學等。.

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隱形眼鏡

隱形眼鏡是一種直接附在角膜表面泪液层上的鏡片,可以矯正視力、减缓近视眼进一步发展。.

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鏡子

#重定向 鏡.

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華 (光象)

華(Corona)為一種自然光源透過薄雲中的微細水滴所產生的特殊光象。在太陽週遭形成一圈彩虹光環即為日華(Solar Corona);而在月亮旁繞成一圈的彩虹光環即為月華(Lunar Corona)文章:中央大學大氣科學系Lain工作室,《》,中央大學大氣科學系,《》,2002。.

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非线性光学

非线性光学主要用来研究非线性的光学现象和理论。 介质产生的极化强度决定于入射光的电场强度,其作用可用多项式展开成多阶形式.在通常的弱光条件下,高阶项因为系数很小而可以忽略,此时可近似看成一种线性关系。但是在强激光场作用下(通常在108 V/m左右,由激光脉冲提供),极化强度的高阶项强度不可被忽略,非线性作用出现,从而可以实现光和光之间的相互作用。入射光的强度越高,高阶非线性效应越明显。非线性光学直到激光出现后,人们对二次谐波产生的发现才发展起来。(Peter Franken et al. at University of Michigan in 1961) 非线性光学包括光学倍频、混频、参量振荡、克尔效应、光孤子等现象。利用强度极高的飞秒激光可以产生高达上百倍的倍频效应,可以用来产生深紫外光和软 X 射线。常用于产生非线性效应的物质有铌酸锂、钽酸锂、磷酸氧鈦鉀(KTP)、磷酸二氫鉀(KDP)、偏硼酸钡(BBO)等晶体(具有高的2阶非线性系数)及稀有气体(主要用于产生高阶非线性效应)。光参量振荡(OPO)是目前产生大范围连续可调波长(波长从红外到可见光甚至紫外光)激光的唯一方法。.

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衍射

--(diffraction),又稱--,是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。 在古典物理学中,波在穿过狭缝、小孔或圆盘之类的障碍物后會发生不同程度的弯散传播。假設將一个障碍物置放在光源和观察屏之间,則會有光亮区域與陰暗区域出現於观察屏,而且這些区域的边界並不銳利,是一种明暗相间的复杂图样。這现象称为衍射,當波在其传播路径上遇到障碍物时,都有可能發生这种现象。除此之外,当光波穿过折射率不均匀的介质时,或当声波穿过声阻抗不均匀的介质时,也会发生类似的效应。在一定条件下,不仅水波、光波能够产生肉眼可见的衍射现象,其他类型的电磁波(例如X射线和无线电波等)也能够发生衍射。由於原子尺度的實際物體具有類似波的性質,它們也會表现出衍射现象,可以通过量子力学进行研究其性质。 在適當情况下,任何波都具有衍射的固有性质。然而,不同情况中波发生衍射的程度有所不同。如果障碍物具有多个密集分布的孔隙,就会造成较为复杂的衍射强度分布图样。这是因為波的不同部分以不同的路径传播到观察者的位置,发生波叠加而形成的現象。 衍射的形式論还可以用來描述有限波(量度為有限尺寸的波)在自由空间的传播情况。例如,激光束的發散性質、雷达天线的波束形状以及超声波传感器的视野范围都可以利用衍射方程来加以分析。.

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顯微鏡

顯微鏡泛指將微小不可見或難見物品之影像放大,而能被肉眼或其他成像儀器觀察之工具。日常用語中之顯微鏡多指光學顯微鏡。放大倍率和清析度(聚焦)為顯微鏡重要因素。 显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。顯微鏡的類型有許多。最常見的(和第一個被發明的)是光學顯微鏡,其使用樣品的光圖像。其他主要的顯微鏡類型是電子顯微鏡(透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡),超顯微鏡,和各種類型的掃描探針顯微鏡。.

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颜色

色或色彩是通过眼、脑和我们的生活经验所产生的一种对光的视觉效应。人对颜色的感觉不仅仅由光的物理性质所决定,還包含心理等許多因素,比如人类对颜色的感觉往往受到周围颜色的影响。有时人们也将物质产生不同颜色的物理特性直接称为颜色。.

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複雜蜃景

複雜蜃景,也有直接音譯為法達摩加納(Fata Morgana),是一種不常見且形式複雜的海市蜃樓,上蜃景,它只出現在正好在地平線上的一小段窄帶。它的語源來自義大利的短句fairy和亞瑟王的巫婆摩根勒菲,來自信仰的幻影,在墨西拿海峽經常可見,她的巫術所創建在空氣中的仙女城堡或虛幻的大地,被設計用來引誘水手。雖然複雜蜃景這個詞經常被錯誤的應用在其它更常見的海市蜃樓景象,但真正的複雜蜃景既不同於一般的上蜃景,也不同於下蜃景。 複雜蜃景的影像扭曲或破壞物體的顯著特徵,經常使這些物體難以被變認。複雜蜃景可以出現在海上、陸地,在極區或在沙漠。這種蜃景幾乎可以涉及遠處所有類型的物體,包括船、島嶼、和海岸線。 複雜蜃景往往是瞬息萬變的。蜃景包括一些倒影(上下顛倒)和抬升(筆直地上升)的影像,並且會與另一個影像堆疊在一起。複雜蜃景還會交替的呈現壓縮和伸展的區域 by Andy Young。 這種光學現象的發生是因為光線通過空氣中溫度不同的陡峭逆溫層經由大氣波管造成的(逆溫層存在的條件是當暖空氣存在於有明確界限定義可區別的冷空氣之上。這種溫度反轉是異常的狀態,通常是越靠近地面的溫度越高,而越上層溫度越低。) 在平穩的天氣,一層明顯溫暖的空氣可以滯留在較冷而密度較高的空氣之上,造成行為像透鏡折射的大氣波管,產生一系列包括倒置和抬升的影像。複雜蜃景的存在需要波管;單獨只有逆溫層不足以形成海市蜃樓。逆溫層經常單獨出現而沒有大氣波管;但沒有逆溫層先形成,大氣波管是不可能存在的。.

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角膜

角膜又称黑眼珠,是眼球最前方的透明多層組織,其作用為: 1.初步集中進入眼球內的光 2.防止異物進入眼球 角膜位於虹膜、瞳孔及前房前方,並為眼睛提供2/3的屈光力(角膜的屈光力是眼球中最強),進入眼球的光在經過角膜後,通過晶状體的折射,光線(影像)便可以聚焦在視網膜上。角膜的折光能力之所以是屈光系統中最强的,是因为它直接和空气接触。 角膜有十分敏感的神經末梢,如有外物接觸角膜,眼瞼便會不由自主地合上以保護眼睛。為了保持透明,角膜並沒有血管,透過淚液及房水獲取養分及氧氣。 人類角膜直徑約11.5毫米,中心厚度約有0.5至0.6毫米,邊緣厚度則約0.6至0.8毫米。 角膜过凸是真性近视的一个重要特征,因此也是角膜塑形镜与激光手术(LASIK等)防治真性近视方法作用的部位。.

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视光学

科視光學(英文:Optometry),是光学和眼科的结合,運用光學仪器來檢查眼睛的视觉功能,並采取相应的非手术或手术的手段来治疗病人的近视、远视、散光、老视和双眼视觉功能性异常等疾病。非手术方法主要包括眼鏡、隐性眼镜、视觉训练、药物;手术方法主要包括各种屈光手术如准分子激光、有晶体眼人工晶体植入术、传导性角膜成形术(Conductive Keratoplasty)。.

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视神经

视神经(Optic nerve)是十二对脑神经中的第二对,编号II,始于眼球的视网膜,穿过视神经管入脑,传导视觉冲动。.

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视网膜

視網膜又称视衣,是脊椎动物和一些头足纲动物眼球后部的一层非常薄的细胞层。它是眼睛裏面将光转化为神经信号的部分。 視網膜含有可以感受光的视杆细胞和视锥细胞。这些细胞将它们感受到的光转化为神经信号。这些信号被视网膜上的其它神经细胞处理后演化为视网膜神经节细胞的动作电位。视网膜神经节细胞的轴突组成视神经。视网膜不但有感光的作用,它在视觉中也有重要作用。在形态形成的过程中,视网膜和视神经是从脑中延伸出来的。 視網膜上的血管的结构每个人都不一样,因此可以用来做生物特征识别。.

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视觉系统

视觉系统是神经系统的一个组成部分,它使生物体具有了视知觉能力。 它使用可见光信息构筑机体对周围世界的感知。视觉系统具有将外部世界的二维投射重构为三维世界的能力。需要注意的是,不同物种所能感知的可见光处于光谱中的不同位置。例如,有些物种可以看到紫外部分,而另一些则可以看到红外部分。 本条目主要介绍哺乳动物的视觉系统,其他很多“高等”动物也具有与之类似的视觉系统。 哺乳动物的视觉系统包括:.

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视杆细胞

视杆细胞(拉丁语: radius; Stäbchen;rod cell),是视网膜上与视锥细胞相称的一种细胞,主要分布在视网膜中心周围,且较视锥细胞对光更敏感,几乎主要全部用于夜视力,并作为外围视力的支持。人类视网膜平均有约1亿2500万个视杆细胞。.

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高斯光学

斯光学是幾何光學中用近軸近似(小角近似)描述在光學系統中光線行為的技術,在近軸近似中,光線和光轴的夾角很小.

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高斯光束

在光学中,高斯光束(Gaussian beam)是横向电场以及辐照度分布近似满足高斯函数的电磁波光束。许多激光都近似满足高斯光束的条件,在这种情况里,激光在光谐振腔里以TEM00波模(横向基模)传播。当它在满足近衍射极限的镜片中发生折射时,高斯光束会变换成另一种不同参数的高斯光束,因此,高斯光束是激光光学里一种方便、广泛应用的模型。 描述高斯光束的数学函数是亥姆霍兹方程的一个近轴近似解(属于小角近似的一种)。这个解具有高斯函数的形式,代表了光束中电场分量的复振幅。尽管电磁波的传播包括电场和磁场两部分,研究其中任一个场,就足以描述波在传播时的性质。 高斯光束中,场的行为可以通过几个参数加以刻画,如光斑大小,曲率半径,古依相移等。 亥姆霍兹方程的近轴近似解可能不止一个。笛卡尔坐标系下求解可得一类称为厄米-高斯模的解,在柱坐标中求解则得到一类称为拉盖尔-高斯模的解。对这两类解,最低阶都是高斯光束,高阶解则描述了光学谐振腔中的高阶横向模。.

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費馬原理

費馬原理(Fermat principle)最早由法国科学家皮埃爾·德·費馬在1662年提出:光传播的路径是光程取极值的路径。这个极值可能是最大值、最小值,甚至是函数的拐点。 最初提出时,又名「最短時間原理」:光線傳播的路徑是需時最少的路徑。 費馬原理更正確的稱謂應是「平穩時間原理」:光沿着所需时间为平稳的路径传播。所谓的平稳是数学上的微分概念,可以理解为一阶导数为零,它可以是极大值、极小值甚至是拐点。 費馬原理是几何光学的基本定理。用微分或变分法可以从費馬原理导出以下三个几何光学定律:.

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超材料

超材料(英文:Metamaterial), 拉丁语词根“meta-”表示“超出、另类”等含义。指的是一类具有特殊性质的人造材料,这些材料是自然界没有的。它们拥有一些特别的性质,比如让光、电磁波改变它们的通常性质,而这样的效果是传统材料无法实现的。超材料的成分上没有什么特别之处,它们的奇特性质源于其精密的几何结构以及尺寸大小。其中的微结构,大小尺度小于它作用的波长,因此得以对波施加影响 。 对于超材料的初步研究是负折射率超材料 。 超材料的奇异性质使它具有广泛的应用前景,从高接收率天线,到雷达反射罩甚至是地震预警。 超材料是一个跨学科的课题,囊括电子工程,凝聚态物理,微波,光电子学、经典光学、材料科学、半导体科学以及纳米科技等等。.

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辐射度量学

辐射度量学是研究各种电磁辐射强弱的学科。其包含一系列可以測量電磁輻射的科技,包含可見光。光學中的輻射測量技術描繪了太空中輻射能的分布,與描繪光與人眼的交互作用的光度學相反。輻射度量學也與光子計數之類的量子測量技術不同。 辐射度量学中最基本的物理量就是辐射通量,是单位时间内通过某一面积的所有电磁辐射(包括红外、紫外和可见光)总功率的度量,既可以指一辐射源发出辐射的功率,也可以指到达某一特定表面的辐射能量的功率。单位是瓦特。用輻射計測量輻射通量來確定物體或氣體的溫度的技術被稱為高溫測量法。手持的紅外線溫度計通常會做為銷售。 对于非单色辐射,人们往往关心能量的频谱分布,叫做辐射通量的谱密度。单位是瓦特/赫兹。 輻射度量學在天文學領域相當重要,特別是無線電天文學,並且在地球遙測方面扮演了重要的角色。在光學中被歸類為輻射測量的測量技術在某些天文應用中被稱為光度測量,這與該術語在光學領域的使用相反。.

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薄膜光学

薄膜光学是光學的一個分支,處理各種很薄的光學材料(薄膜)。和薄膜光学有關的材料,其厚度需要在可見光波長的等級內(約500 nm)。此厚度範圍的薄膜因為光的干涉,以及薄膜、空間及物質間的折射率差異,可以有顯著的折射特性,這些效應稱為薄膜干涉,會影響光學材料折射及传输光的特性,像在肥皂泡及水上的油漬就會看到這類的情形。 更廣義具有類似光學性質,但不是平面層狀結構的周期性結構稱為光子晶体。 在製造上,薄膜層可以由在基質(一般是玻璃)上沉積一層至多層薄膜而產生,一般會用像蒸發或等物理气相沉积方式,或是化学气相沉积法。 這類的薄膜常用來作,像是家用或車用的低輻射玻璃、玻璃上的增透膜、汽車車頭燈的反光擋板,以及高精度的滤光器及鏡子。這類鍍膜的另一種應用是。.

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量子

量子一詞來自拉丁语quantum,意為“有多少”,代表“相當數量的某物质”。在物理學中常用到量子的概念,指一個不可分割的基本個體。例如,“光的量子”是光的單位。而延伸出的量子力學、量子光學等更成為不同的專業研究領域。 其基本概念为所有的有形性質是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的數值是特定的,而不是任意值。例如,在(休息狀態的)原子中,電子的能量是可量子化的。這決定原子的穩定和一般問題。 在20世紀的前半期,出現了新的概念。許多物理學家將量子力學視為瞭解和描述自然的的基本理論。在量子出现在世界上100多年间,经过普朗克,爱因斯坦,斯蒂芬霍金等科学家的不懈努力,已初步建立量子力学理论。.

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量子力学

量子力学(quantum mechanics)是物理學的分支,主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科,都是以其为基础。 19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力学,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.

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量子光学

量子光学(Quantum optics)是物理学一个1990年後成熟的新兴分支,为原子分子与光物理的一部分,和冷原子物理紧密相连,和凝態物理、粒子物理學、宇宙學等成熟分支相比,特徵在於精密的實驗和精準的理論擁有緊密、具建設性的互動。 在1960年代因為漢伯里·布朗及特維斯效應刺激而發展出理論基礎,討論不同程度的相量子相干性,如g^為零是典型的單光子源判准.主要研究光子和原子的量子交互作用,研究工具為雷射及離子井。.

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自适应光学

自适应光学(Adaptive optics, AO)是一項使用可变形镜面矫正因大气抖动造成光波波前发生畸变,从而改進光學系統性能的技術。自适应光学的概念和原理最早是在1953年由海尔天文台的胡瑞斯·拜勃库克(Horace Babcock)提出的,但是超越了当时的技术水平所能达到的极限,只有美国军方在星球大战计划中秘密研发这项技术。冷战结束后,1991年5月,美国军方将自适应光学的研究资料解密,计算机和光学技术也足够发达,自适应光学技术才得以广泛应用。配备自适应光学系统的望远镜能够克服大气抖动对成像带来的影响,将空间分辨率显著提高大约一个数量级,达到或接近其理论上的衍射极限。第一台安装自适应光学系统的大型天文望远镜是欧洲南方天文台在智利建造的3.6米口径的新技术望远镜。目前越来越多的大型地面光学/红外望远镜都安装了这一系统,比如位于夏威夷莫纳克亚山的8米口径双子望远镜、3.6米口径的加拿大-法国-夏威夷望远镜、10米口径的凯克望远镜、8米口径的日本昴星团望远镜等等。自适应光学已经逐步成为各大天文台所广泛使用的技术,並为下一代更大口径的望远镜的建造开辟了道路。.

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雲隙光

雲隙光(Crepuscular Ray)是一種大氣光學現象,分為兩類:.

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電子倍增管

電子倍增管是一個能倍增入射電荷的真空偵測器。 一個高速的帶電粒子,如電子和離子撞擊偵測器表面時,可產生二次電子;再透過適當的形狀與電場的安排,產生一連串的二次電子來倍增訊號,最後到達陽極。通常一個電子加速撞極偵測器表面可以產生一到三個二次電子,多次撞擊使得電子數目倍增,其靈敏度相當高,可以用來偵測粒子的數目。.

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電磁輻射

#重定向 电磁辐射.

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電磁波

#重定向 电磁辐射.

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透镜

本条目介绍的是光學設備,其他領域的透鏡不在此處討論。 透鏡是一種將光線聚合或分散的設備,通常是由一片玻璃構成,但用於其他電磁輻射的類似設備通常也稱為透鏡,例如:由石蠟製成的微波透鏡,用玻璃、树脂或水晶等透明材料制成的放大镜、眼镜等,也都是透镜。 透镜有两类,中间厚边缘薄的叫凸透镜,中间薄边缘厚的叫凹透镜,比球面半径小许多的透镜叫薄透镜,薄透镜的几何中心叫透镜的鏡心。 透镜并不一定是固定形状,使用满足要求的材料来制作可以改变形状的透镜可以提高清晰度,景深,不过通过使用镜头组也能达到相同的效果,就如澳大利亚摄影师吉姆·弗雷泽(Jim Frazier)做的那样,这样做是等效的。如果你有适合形状的壳来封存洁净的可增减的水,那就能做到。.

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逆溫

逆溫(temperature inversion)現象是一種氣象學的現象,指地面上的溫度隨著高度越高而增加,與高度越高溫度下降的正常現象相反。因為較高的暖空氣覆蓋著較低的冷空氣,可能會導致空氣汙染物無法散出,影響當地居民和其他生物的健康,1952年倫敦煙霧事件即為一著名案例。.

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X射线

--(X-ray),又被称为爱克斯射线、艾克斯射线、伦琴射线或--,是一种波长范围在0.01纳米到10纳米之间(对应频率范围30 PHz到30EHz)的电磁辐射形式。X射线最初用于医学成像诊断和X射线结晶学。X射线也是游離輻射等这一类对人体有危害的射线。 X射線波長範圍在較短處與伽馬射線較長處重疊。.

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暈(Halo, nimbus, icebow, Gloriole),是由於懸浮在大氣中的冰晶把太陽光或月光折射或反射而形成的光學現象。暈通常呈環狀或弧狀,有紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。由太陽照射冰晶反射至人類眼睛稱為「日暈」,而月球照射冰晶反射至人類眼睛則稱為「月暈」。 大氣中的冰晶通常是由卷狀雲帶來,當太陽光射入冰晶時,則反射於人類眼睛,產生環狀或弧狀的卷圈,通常為內圈紅光,而外圈為紫光。.

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折射

折射(法語,英語:Refraction,德語: Refraktion, 西班牙語: Refracción),一種常見的物理現象,指當物體或波動由一種媒介斜射入另一種媒介造成速度改變而引起角度上的偏移。「折射」一定等同於「光的折射」,所以雖然光線(一種橫波)會因為「折射」的不同令光的運行方向改變,但「折射」現象並不能用以證明光線是一種波動。最普遍的例子就是用手槍瞄準,當子彈穿過水时,其角度就會因為折射而偏移。 而所謂的「屈折」,也就是「光的折射」,專指光從一種介質進入另一種具有不同折射率之介質,或者在同一種介質中折射率不同的部分運行時,由於波速的差異,使光的運行方向改變的現象。例如當一條木棒插在水裡面時,單用肉眼看會以為木棒進入水中時折曲了,這是光進入水裡面時,產生折射,才帶來這種效果。.

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折射率

某种介质的折射率  等于光在真空中的速度  跟光在介质中的相速度  之比: (nv.

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模式识别

模式识别(Pattern recognition),就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读。我们把环境与客体统称为“模式”。随着计算机技术的发展,人类有可能研究复杂的信息处理过程。信息处理过程的一个重要形式是生命体对环境及客体的识别。对人类来说,特别重要的是对光学信息(通过视觉器官来获得)和声学信息(通过听觉器官来获得)的识别。这是模式识别的两个重要方面。市场上可见到的代表性产品有光学字符识别、语音识别系统。 计算机识别的显著特点是速度快、准确性高、效率高,在将来完全可以取代人工录入。 识别过程与人类的学习过程相似。以光學字元識別之“汉字识别”为例:首先将汉字图像进行处理,抽取主要表达特征并将特征与汉字的代码存在计算机中。就像老师教我们「这个字叫什么、如何写」记在大脑中。这一过程叫做“训练”。识别过程就是将输入的汉字图像经处理后与计算机中的所有字进行比较,找出最相近的字就是识别结果。这一过程叫做“匹配”。.

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氫原子光譜

氫原子光譜指的是氫原子內之電子在不同能階躍遷時所發射或吸收不同波長、能量之光子而得到的光譜。氫原子光譜為不連續的線光譜,自無線電波、微波、紅外光、可見光、到紫外光區段都有可能有其譜線。根据电子跃迁的后所处的能阶,可将光谱分为不同的线系。理论上有无穷个线系,前6个常用线系以发现者的名字命名。.

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波或波动是扰动或物理信息在空间上传播的一种物理現象,扰动的形式任意,傳遞路徑上的其他介質也作同一形式振動。波的传播速度总是有限的。除了电磁波、引力波(又稱「重力波」)能够在真空中传播外,大部分波如机械波只能在介质中传播。波速與介質的彈性與慣性有關,但與波源的性質無關。.

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波前

#重定向 波阵面.

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波的传播

波的传播是指波行进的任何方式。 通过比较振动方向与行进方向的关系,我们可以区分纵波和横波。 电磁波和引力波(又称“重力波”)可以在真空中传播,也可以在材料介质中传播,但其他大部分类型的波都不能在真空中传播,需要在传输介质中才能存在。 另一个解释波的传播的实用参数是波速,多由介质的某种密度决定。.

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波粒二象性

波粒二象性示意圖說明,從不同角度觀察同樣一件物體,可以看到兩種迥然不同的圖樣。 在量子力學裏,微观粒子有时會显示出波动性(这时粒子性較不显著),有时又會显示出粒子性(这时波动性較不显著),在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。這種稱為波粒二象性(wave-particle duality)的量子行為是微观粒子的基本属性之一。 波粒二象性指的是微觀粒子顯示出的波動性與粒子性。波動所具有的波長與頻率意味著它在空間方面與時間方面都具有延伸性。而粒子總是可以被觀測到其在某時間與某空間的明確位置與動量。採用哥本哈根詮釋,更廣義的互補原理可以用來解釋波粒二象性。互補原理闡明,量子現象可以用一種方法或另外一種共軛方法來觀察,但不能同時用兩種相互共軛的方法來觀察。.

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激光

雷射(LASER),中國大陸譯成激--光,在港澳台又音譯为镭--射或雷--射,是“通过受激辐射产生的光放大”(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的缩写,指通过刺激原子导致电子跃迁释放辐射能量而产生的具有同調性的增强光子束,其特点包括发散度极小,亮度(功率)可以达到很高等。產生激光需要“激發來源”,“增益介質”,“共振结构”這三個要素。.

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振幅

振幅是在波动或振动中距离平衡位置或静止位置的最大位移。符号A,单位米。振幅屬於標量,振幅永为非負值(≥0)。 在下图中,位移“y”表示波的振幅。 系統振動中最大動態位移,稱為振幅。 概念辨析(振幅≠幅度):.

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机器视觉

机器视觉是配備有感測視覺儀器(如自動對焦相機或感測器)的檢測機器,其中光學檢測儀器占有比重非常高,可用於檢測出各種產品的缺陷,或者用與判斷並選擇出物體,或者用來測量尺寸...等,應用在自動化生產線上對物料進行校準與定位。是计算机视觉中最具有产业化的部分,主要大量應用於工廠自動化檢測及機器人產業等。 將近80%的工業視覺系統主要用在檢測方面,包括用於提高生產效率、控制生產過程中的產品品質、採集產品資料等。產品的分類和選擇也集成於檢測功能中。 視覺系統檢測生產線上的產品,決定產品是否符合品質要求,並根據結果,產生相應的信號輸入上位機。圖像獲取設備包括光源、攝像機等;圖像處理設備包括相應的軟體和硬體系統;輸出設備是與製造過程相連的有關系統,包括可编程控制器和警報裝置等。 資料傳輸到電腦,進行分析和產品控制,若發現不合格品,則報警器告警,並將其排除出生產線。 機器視覺的結果是CAQ系統的品質資訊來源,也可以和CIMS其他系統集成。.

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望远镜

望遠鏡是一種可以透過遙控方式收集電磁波(例如可見光)以協助觀察遠方物體的工具。已知能實用的第一架望遠鏡是在17世紀初期在荷蘭使用玻璃透鏡發明的。這項發明現在被應用在陸地和天文學。 在第一架望遠鏡被製造出來幾十年內,用鏡子收集和聚焦光線的反射望遠鏡就被製造出來。在20世紀,許多新型式的望遠鏡被發明,包括1930年代的電波望遠鏡和1960年代的紅外線望遠鏡。望遠鏡這個名詞現在是泛指能夠偵測不同區域的電磁頻譜的各種儀器,在某些情況下還包括其他類型的探測儀器。 英文的「telescope」(來自希臘的τῆλε,tele "far"和 σκοπεῖν,skopein "to look or see";τηλεσκόπος,teleskopos "far-seeing")。這個字是希臘數學家乔瓦尼·德米西亚尼在1611年於伽利略出席的意大利猞猁之眼国家科学院的一場餐會中,推銷他的儀器時提出的。在《星際信使》這本書中,伽利略使用的字是"perspicillum"。.

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惠更斯-菲涅耳原理

惠更斯-菲涅耳原理(Huygens–Fresnel principle)是研究波传播问题的一种分析方法,因荷蘭物理學者克里斯蒂安·惠更斯和法国物理学者奥古斯丁·菲涅耳而命名。這个原理同时适用于远场极限和近场衍射。 惠更斯-菲涅耳原理能夠正確地解釋與計算波的傳播。基爾霍夫衍射公式給衍射提供了一個嚴格的數學基礎,這基礎是建立於波動方程式和格林第二恒等式。從基爾霍夫衍射公式,可以推導出惠更斯-菲涅耳原理。菲涅耳在惠更斯-菲涅耳原理裏憑空提出的假定,在這推導過程中,會自然地表現出來。 舉一個簡單例子來解釋這原理。假设有两个相邻房间A、B,这两个房间之間有一扇敞开的房门。当声音从房间A的角落裏发出时,则处於房间B的人所听到的这声音有如是位於门口的波源传播而来的。對於房间B的人而言,位於门口的空气振动是声音的波源。 光波对於狹縫或孔徑的衍射也可以用這方式處理,但直观上并不明显,因为可见光的波长很短,因此很难观测到这种效应。.

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海市蜃楼

海市蜃樓(又稱“蜃气楼”、“蜃楼”、“蜃景”、“蜃氣樓台”、“海市”等)是自然發生的光學現象,它將光線偏折而在遙遠的距離或天空中生成虛像。在大气科学中称为蜃景。古人認為是蜃吐出的氣息。 英文中的這個字源自拉丁文的mirare,再經由法文的mirage而來,意思是「看見的奇景」,也就是海市蜃樓。這與「mirror」(鏡子)和「to admire」(欣賞)有著相同的字根。 相對於幻覺,海市蜃樓是一種真實的光學現象,由於觀測到的位置是由實際光線折射形成的虛像,它可以用照相機來捕捉影像。然而,會出現甚麼樣的影像全由人類心靈解釋的能力來確定。例如,在地面的上蜃景非常容易被誤認為來自一小片水窪的反射。 蜃景可以分類為「下蜃景」(意思是低)、「上蜃景」(意思是高)和「複雜蜃景」,一種包含一系列異常複雜,垂直堆疊影像,形成快速變化蜃景的上蜃景。.

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新地島效應

新地島效應是極地的海市蜃樓,造成太陽高度的折射,躍昇至大氣的溫水層之上造成的現象。 新地島效應給人的感覺是太陽升起得比它實際上應有的時間早(從天文學的觀點),並根據氣象的情況,太陽的影像將成為一條線或是正方形(有時稱為"矩形太陽"),組成扁平的沙漏形狀。這種蜃景需要有一個數百公里的逆溫層(至少400公里),並且取決於逆溫層的溫度梯度。陽光必須隨著地球的曲度彎曲行進400公里以上,才能讓可見的太陽盤面被提升至海平面上5度以上的高度。 第一位記錄到這個現象的人是在1596至1597年第三次進入北極地區,但命運多舛被困在冰雪中,在新地島的臨時小屋中,忍受冬季的嚴寒和永夜的威廉·巴倫支探險隊的成員Gerrit de Veer。在1597年1月24日,De Veer和其他的成員宣稱,在計算所預計太陽重返地平線上的兩個星期前就看見了太陽。他們遭到其餘船員的懷疑(有人指責de Veer使用過去的儒略曆,而不是幾年前才介紹的格里曆),但在1月27日所有的人都看見了「圓形的太陽」 。數世紀來,這個報告都受到質疑,直到20世紀這個現象才終於被證明是真實的。.

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日出

日出、旦一般是指太陽由東方的地平線徐徐昇起的景象,而確實的定義為日面剛從地平線出現的一剎那,而非整個日面離開地平線。.

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日落

日落、夕陽是每日太陽因為地球自轉的結果而消失在地平線下的現象。因為日沒而創造出的大氣層狀況,包括發生在太陽消失在地平線之前和之後的事件,通常也都與日沒有關。 日落時間在天文學上的定義是太陽盤面的邊緣完全消逝在西方地平線下的時間。由於光線在大氣層內的折射,下沉的陽光路線在接近地平線的附近已經被高度的偏折,使得視太陽日沒時,真實的太陽已經在地平線下約一個太陽的直徑(約0.5°)。日沒不能與薄暮(dusk)混淆,這是黑暗降臨的時刻,此刻太陽位於地平線下18°。從日沒到薄暮的期間稱為暮光。.

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摄影

摄影(Photography)是指使用某种专门设备进行影像记录的过程。一般我们使用机械照相机或者數碼照相机进行靜態圖片摄影,靜態摄影也会被称为照相。而攝影機(攝像放像機)則可以動態攝影,例如電視、電影。目前部分數位相機、數位攝影機,同時具有靜態攝影與動態攝影的功能。.

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放大鏡

放大鏡(Magnifying glass)是用以放大物體的凸透鏡,顯微鏡的雛形。放大镜图标常常被用作指示搜索的用途。.

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感光细胞

感光细胞,是在眼球的视网膜中发现的,具有光转化能力的一类特殊神经细胞。更具体点说就是,感光细胞从视野范围内吸收光子,然后经一系列特殊复杂的生物化学通路,将这些信息以膜电位改变的形式进行信号传导。最后,视觉系统对这些信号信息进行处理,以呈现一个完整的视觉世界。当然,以上所述的是脊椎动物的感光细胞。而对于像昆虫类和软体动物类这样的无脊椎动物而言,它们的感光细胞在形态和生化通路上都是不同的。.

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感光耦合元件

电荷耦合器件(Charge-coupled Device,縮寫:CCD),是一種集成電路,上有許多排列整齊的電容,能感應光線,並將影像轉變成數字信号。經由外部電路的控制,每個小電容能將其所帶的電荷轉給它相鄰的電容。CCD廣泛應用在數位攝影、天文學,尤其是光學遙測技術(photometry)、光學與頻譜望遠鏡,和高速攝影技術如幸運成像。.

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散射

傳播中的輻射,像光波、音波、電磁波、或粒子,在通過局部性的位勢時,由於受到位勢的作用,必須改變其直線軌跡,這物理過程,稱為散射。這局部性位勢稱為散射體,或散射中心。局部性位勢各式各樣的種類,無法盡列;例如,粒子、氣泡、液珠、液體密度漲落、晶體缺陷、粗糙表面等等。在傳播的波動或移動的粒子的路徑中,這些特別的局部性位勢所造成的效應,都可以放在散射理論(scattering theory)的框架裏來描述。.

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散粒噪声

散粒噪声是一种实验观测中的读出噪声,当观测中数量有限的携带能量的粒子(例如电路中的电子或光学仪器中的光子)数量少到能够引发数据读取中出现可观测到的统计涨落,这种读出的统计涨落被称作散粒噪声。这种噪声在电子学、通信和基础物理领域是相当重要的概念。 这种噪声的强度随着平均电流强度或平均光强度增加,但是由于电流强度或光强度的增加会使信号本身的强度增加相对散粒噪声的增加更快,增加电流强度或光强度实际是提升了信噪比。 散粒噪声的本质在于,通过测量到的电流强度或光强度能够给出收集到的电子或光子的平均数量,但无法得知任意时刻实际收集到的电子或光子数量。实际的数量可能会高于、低于或相当于平均的数量,其分布按平均值遵循泊松分布。由于泊松分布在大量粒子数时趋向于正态分布,在大量粒子存在时信号中的散粒噪声会呈现正态分布。散粒噪声的标准差此时等于平均粒子数的平方根,信噪比从而为 这里N\,是采集到的平均粒子数。当N\,很大时信噪比也会很大。因此尤其当测量中采集的粒子数很少时对散粒噪声的分析就显得非常重要。.

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晚霞餘暉

#重定向 霞.

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晶状体

晶状体,又称晶珠,是眼球的主要屈光结构,也是唯一有调节能力的屈光间质;为一个双凸形扁圆体,包以透明被囊。 晶状体在角膜与虹膜之后、玻璃体与视网膜之前,其周缘部被晶状体悬器(睫状小带)系于周围的睫状体,以固定其位置;晶状体悬器的紧张度受到睫状肌的调节:悬器放松、被囊舒张,晶状体凸度增加,悬器和被囊紧张则晶状体凸度减小。 睫状肌则由動眼神經調節,其调节能力随着年龄的增长而逐渐降低,因而对远近物体的调节力降低,形成老花现象。在假性近视中,睫状肌常常过度收缩(痉挛),导致晶状体过凸,远处物体的像形成于视网膜之前,无法看清。 晶体的前凸曲率半径为10mm,后凸曲率半径为6mm,前后径为5mm,直径为10mm。 晶体由晶体囊、晶体上皮、晶体纤维和悬韧带组成。 如果晶体由于各种原因造成其部分或全部混浊,引起视力障碍,此时瞳孔内呈白色,称白内障。 晶狀體的形成,為後來動物之視覺清晰度以致物種發展裨益莫大。.

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