安庆师范学院物理与电气工程学院 张 杰

1. 光 学 安庆师范学院物理与电气工程学院 张 杰

2. 绪论Introduction

3. 课程性质和地位 • 专业必修课 光学是物理学专业本科生必修的基础课程。 光学是物理学中最古老的一门基础学科，又是当前科学领域中最活跃的前沿阵地之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前途。 学好光学，既能为物理学专业学生进一步学习原子物理学、量子力学、电动力学、现代光学、光电子技术、激光原理及应用、光电子学、等课程准备必要的前提条件，又有助于进一步探讨微观和宏观世界的联系与规律。

4. 考查方式 • 闭卷考试 • 平时分30％ （上课10 ％ 作业10 ％ 小论文10%） • 期末考试70％

5. 主要内容 • 一、什么是光学 • 二、光学的研究对象 • 三、光学的发展简史 • 四、光学的特点 • 五、怎样才能学好光学

6. 一、什么是光学 • 光是一种重要的自然现象，我们之所以能看到客观世界中的景象，是因为眼睛接受物体发射、反射或散射的光。 • 光学是研究光的本性、光的产生与控制、光的检测、光与物质的相互作用以及它的各种应用科学。

7. 二、光学的研究对象 • 经典光学： 1、几何光学 光的传播、反射、折射、成像等。 2、物理光学 ①波动光学：光的干涉、衍射、偏振等。 ②量子光学：光的吸收、散射、色散、光 的本性等。

8. 二、光学的研究对象 • 现代光学 ①激光光学：激光物理、激光技术、激光 应用等。 ②全息光学：光学全息与信息处理等。 ③晶体光学：光波在晶体中的传播及晶体 的电光效应等。 ④集成光学：集成光路理论及制造等。

9. 二、光学的研究对象 • 现代光学 ⑤傅立叶光学：光学傅立叶分析、傅立叶 变换等。 ⑥激光光谱学：物质微观结构及分子运动规 律的分析等。 ⑦非线性光学：光学介质及强光的相互作用。 瞬态光学、光纤通信、光信息存储、受激 拉曼散射、受激布里渊散射、飞秒激光……

10. 三、光学的发展简史 • 萌芽时期 • 几何光学时期 • 波动光学时期 • 量子光学时期 • 现代光学时期

11. 3.1 萌芽时期 ：远古~15世纪末、16世纪初 从墨翟开始的两千多年的漫长岁月构成了光学发展的萌芽时期，在此期间光学发展比较缓慢。到15世纪末和16世纪初，凹面镜、凸面镜、眼镜、透镜以及暗箱和幻灯等光学元件的相继出现。

12. 墨翟（公元前468—前376） 墨翟人们尊称墨子。他是战国初年的鲁国人，大约生于公元前468年，死于公元前376年。    墨子出身于下层，少年时代曾经“学儒者之业，受孔子之术”，后来觉得儒家的礼过于烦扰，妨碍生计，所以撇弃儒学，并进而创立了墨家学说，成了儒家的反对派。他有弟子三百人，结成有组织有纪律的墨家学派团体。     墨子和他的弟子流传下来的著作只有《墨子》一书。全书原有七十一篇，现存五十三篇。这本书主要包括数学、力学、声学、光学等方面，主要保存在《墨经》中，《墨经》是《墨子》的一部分。1．在力学方面，墨家给“力”下了符合科学的定义。2．在光学方面，墨家研究得更多。他们做了世界上最早的小孔成像实验。 此外，墨家对飞鸟的影子、物体的本影和半影、凹面镜和凸面镜的成像现象等，也都作了许多研究。

13. 欧几里得(Euclid） • 公元前330—前275年。古希腊雅典人。柏拉图的学生。他曾长期在亚历山大里亚教书，并在那里创办过一所学校，建立了以他为首的数学学派。是古代最有名望的学者之一，是几何学的鼻祖。 公元前300年左右，他所著《几何原本》13卷，是世界上最早公理化的数学著作。他主张光的直线性观点。对于人眼观察物体的解释，他认为是由于人眼发出的光线遇到物体所致。 　　欧几里得的著作较多，如《数据》、《图形分割》、《论数学的伪结论》、《光学之书》、《反射光学之书》等。

14. 塞涅卡(Seneca ) • 公元前3-65年，罗马哲学家、哲学家、悲剧作家、雄辩家、新斯多葛主义 ，为罗马皇帝尼禄之家庭教师。指出充满水的玻璃泡具有放大功能。 • 要坚持这样一个稳健安全的生活原则：放荡不羁以有益于健康为限。吃饭是为了充饥，喝水是为了止渴，穿衣是为了御寒，住房是了避风躲雨。草屋顶和金屋顶一样美好，除了精神之外，任何东西都不值得羡慕。精神所具有的感人力量使它不再为任何东西所感动。 ———《论人生之路》

15. 克莱门德(Cleomedes) • Cleomedes (Kleomedes) is a little-known Greek author (c. 1st century AD) who produced what is probably the earliest extant statement of size-distance invariance. He supported the Stoic philosophy and was concerned to discredit the Epicurean position that we perceive objects as having their true size. He explained the celestial illusion (the apparent enlargement of the sun near the horizon) in two ways: partly as a refractive effect of the atmosphere similar to angular enlargement when looking into water; and partly as a linear enlargement due to increased apparent distance in a misty atmosphere. He is the earliest extant author to offer apparent distance as a clear explanation of the celestial illusion. He attributed these views to Posidonius (c. 135-50 BC). His explanations remained at the geometrical level, and he did not speculate on sensory mechanisms研究了光的折射现象；

16. 托勒密(C.Ptolemy) • 公元90-168，希腊人。托勒密著有四本重要著作：《天文学大成》（Almagest）、《地理学》(Geography)、《天 文集》(Tetrabiblos)和《光学》(Optics)。在《光学》中提出和说明了各种基本原理，他依靠经验发现了折射的规律，绘出了光线以各种入射角从光疏媒介进入水的折射表。

17. 阿尔哈曾(Alhazen) • 约965年生于巴士拉（在今伊拉克的古士拉）；1039年卒于埃及开罗 。 在光学视觉理论、天文学、数学领域作出贡献。他把视觉观察分为直射、反射、折射三种情况加以详细研究，还考察了三种情况下出现的错觉。阿尔哈曾认为光是由太阳或其他发光体发射出来的，然后通过被看见的物体反射入人眼而感知的结果。他还正确地解释了透镜的原理，即透镜的聚焦，并制作了无透镜的针孔成像机。他还制出了抛物面镜。留存著作50多篇，其中以光学和天文学为主。《视觉论》(7卷)是光学史的重要著作之一，天文学著作有《论月光》和《论宇宙构造》等。他的著作曾被译为西班牙语和希伯来语，再转译为拉丁语，文艺复兴时期传入欧洲。

18. 沈括（1031-1095年） • 宋代科学家、医家。字存中，钱塘（今浙江杭州）人。嘉祐末年（1063年）进。尝官至翰林学士，学识广博，其代表作《梦溪笔谈》涉及天文、律历、兵法、音乐、卜算、物理等等各个学科，书中对我国古代重大发明，如指南针之装置、活字印刷、石油冶炼等，皆有提及。于医学方面，著有《沈存中良方》（得称《良方》, 其《良方》由后人与苏轼之《医药杂说》合并，成《苏沈良方》，现有多种版本行世。

19. 培根（ Roger.Bacon） • 公元1214-1294年。英国科学家及公法学家。发明火药，提出用透镜校正视力和采用透镜组构成望远镜的可能性，并描述过透镜焦点的位置。证明了虹是太阳光照射空气中的水珠而形成的自然现象。

20. 阿玛蒂(Salvino degli Armati) • 1245-1317 ，意大利。1285年发明了眼镜； 波特(G.B.D.Porta) • 1535—1615，意大利。研究了成像暗箱。

21. 3.2 几何光学时期 • 16世纪初~19世纪初 这一时期可以称为光学发展史上的转折点。在这个时期，建立了光的反射定律和折射定律，奠定了几何光学的基础。同时为了提高人眼的观察能力，人们发明了光学仪器，第一架望远镜的诞生促进了天文学和航海事业的发展，显微镜的发明给生物学的研究提供了强有力的工具。到17世纪中叶，基本上已经奠定了几何光学的基础。

22. 重要科学家及事件 • 李普塞(H.Lippershey，1587—1619，荷兰)在1609年发明了第一架望远镜； • 延森(S.Janssen.1588—1632，荷兰)和冯特纳(P.Fontana，1580-2656，)制作了复合显微镜； • 伽利略(Galilei,1564—1642，意大利)制作了首架天文望远镜，观测到木星的卫星； • 开普勒(J.Kepler，1571—1642，德国)于1611年发表了《折光学》，提出了照度定律，发明了新型望远镜； • 斯涅耳(W.Snell,1591—1626，荷兰)和笛卡儿(R.Descartes,1569—1650，法国)分别在1621年和1630年提出了三角函数形式的折射定律；

23. 重要科学家及事件 • 费马(P.de Fermat，1601—1665)提出了光在介质中传播时所走的光程取极值的原理； • 格里马第(F.M.Grimaldi，1618—1663，意大利)和胡克(R.Hooke，1635—1703)发现了光的衍射现象； • 波意耳(R.Boyle,1627—1691，英国)研究了薄膜所产生的彩色干涉条纹； • 牛顿(I.Newton，1642—1727，英国)在1672年进行了著名的白光通过三棱镜形成按一定规律排列的彩色光带---光谱，仔细观察到了白光在空气薄层上干涉时产生的彩色条纹---牛顿环，1704年在《光学》中提出了光的微粒说。

24. 伽利略(Galileo)) 返回 • 意大利天文学家及物理学家,近代实验科学的先驱者。1564年2月15日生于比萨；1642年1月8日卒于（佛罗伦萨附近的）阿切特里 。1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验。1609年，伽利略创制了天文望远镜。1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星。 • 伽利略著有《星际使者》、《关于太阳黑子的书信》、《关于托勒玫和哥白尼 两大世界体系的对话》和《关于两门新科学的谈话和数学证明》。

25. 开普勒(Johannes Kepler) 返回 • 德国天文学家、光学家。1571年12月27日生于德国魏尔,1630年11月15日病逝于雷根斯堡。他是七个月的早产儿，从小体弱多病，猩红热使眼睛睛受损，高度近视，一只手半残，又瘦又矮，但他勤奋努力，智力过人，一直靠奖学金求学。1587年进人蒂宾根大学学习神学与数学，1591年取得硕士学位， 1600年被聘请到布拉格近郊的邦拉基堡天文台，任第谷的助手。1612年移居到奥地利的林茨。晚年生活极度贫困，1611年出版《屈光学》一书阐述望远镜理论，还清晰地引人了光线概念，研究了大气折射，提出了在小角度情况下折射角与入射角成正比，提出了光的照度定律、视觉理论等等，于1609年在《新天文学>一书中发表了他的第一、第二行星定律(椭圆轨道定律与等面积定律)。

26. 斯涅耳 (Willibrord Snell) 返回 • 生于1591年，卒于1626年。荷兰莱顿人，数学家和物理学家。他最早发现了光的折射定律，从而使几何光学的精确计算成为了可能。他的这一折射定律（也称斯涅耳定律）是从实验中得到的，未做任何的理论推导，虽然正确，但却从未正式公布过。只是后来惠更斯和伊萨克·沃斯两人在审查他遗留的手稿时，才看到这方面的记载。 • 　　折射定律是几何学的最重要基本定律之一。斯涅耳的发现为几何光学的发展奠定了理论基础，把光学发展往大大的推进了一步

27. 笛卡儿(R.Descartes) 返回 • 法国哲学家、物理学家和数学家。1596年3月31日生于法国小镇拉埃的一个贵族家庭， 1650年2月11日卒于斯德哥尔摩。 1606年他在欧洲最有名的贵族学校──耶稣会的拉弗莱什学校上学，1616年在普依托大学学习法律与医学，对各种知识特别是数学深感兴趣。1629～1649年在荷兰写成《方法谈》及其附录《几何学》、《屈光学》、《哲学原理》。死后还出版有《论光》（1664）等。在光学方面，他第一次在《屈光学》中提出折射定律的理论推导。他还在1637年《方法谈》中“论虹”一文中成功地解释了虹的成因。

28. 费马(P.de Fermat) 返回 • 法国数学家。1601年8月20日生于朗格多克；1665年1月12日卒于图卢兹附近的卡·斯特尔。他独立于笛卡儿发现了解析几何的基本原理。费马也是近代数论的奠基者。他是最大业绩也是在这一领域创下的，其中最为著名的就是所谓的“费马小定理”和“费马大定理”。 • 在光学领域中提出了“光线沿最短路径传播”的费马定理。

29. 格里马第(F.M.Grimaldi) 返回 • 生于1618年，卒于1663。意大利数学家。于1655年在实验中让一束光穿过两个小孔后照到暗室里的屏幕上，他发现在投影的边缘有一种明暗条纹的图像，马上联想起了水波的衍射，于是格里马第提出：光可能是一种类似水波的波动，这就是最早的光波动说。格里马第认为，物体颜色的不同，是因为照射在物体上的光波频率的不同引起的。

30. 波意耳(Robert.Boyle) 返回 • 英国物理学家、化学家。1627年1月25日出生于爱尔兰的利斯莫尔，1691年去世 。幼年就聪慧过人，有超人的记忆力和非凡的语言才能。1635年进伦敦西郊的伊顿公学学习。1639年至1644年在瑞士、法国、意大利学习，1644年继承了父亲的一笔财产，定居在多尔塞特，博览了自然科学、哲学、神学等方面书籍。1654年玻意耳迁居牛津，在牛津大学创立了一个实验室，开始从事系统的物理和化学的研究工作。他是伦敦皇家学会创始人之一，1663年被选为英国皇家学会会员，1680年被选为皇家学会会长。在英国，玻意耳是最先开展气体力学研究的学者之一，并且由于研究气体性质而闻名。

31. 牛顿 (Isaac Newton) 返回 • 英国物理学家、数学家和天文学家。1643年1月4日（儒略历1642年12月25日）诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普 , 1727年3月20日卒于伦敦。 1666年，牛顿在家休假期间用三棱镜进行了著名的色散试验。由此发现了白光是由各种不同颜色的光组成的，并且计算出不同颜色光的折射率，精确地说明了色散现象，揭开了物质的颜色之谜，物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年，牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上。牛顿提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒形成的，并且走 • 的是最快速的直线运动路径。

32. 3.3 波动光学时期 • ：19世纪初~20世纪初 到了19世纪初，初步发展起来的波动光学的体系已经形成。1801年杨氏最先用干涉原理令人满意的解释了白光照射下薄膜颜色的由来并做了著名的“杨氏双缝干涉实验”，还第一次成功的测定了光的波长。1815年菲涅耳用杨氏干涉原理补充了惠更斯原理，形成了人们所熟知的惠更斯—菲涅耳原理。

33. 三、光学的发展简史 • 波动光学时期： 1808年马吕斯偶然发现光在两种介质界面上反射时的偏振现象。随后菲涅耳和阿拉果对光的偏振现象和偏振光的干涉进行了研究。 1845年法拉第揭示了光学现象和电磁现象的内在联系。麦克斯韦在1865年的理论研究说明光是一种电磁现象。这个理论在1888年被赫兹的实验所证实。至此，确立了光的电磁理论。

34. 三、光学的发展简史 • 波动光学时期： 光的电磁理论在整个物理学的发展中起着很重要的作用，它指出光和电磁现象的一致性，使人们在认识光的本性方面向前迈出了一大步。 光速的测定。 物理学大厦：力、热、电磁、光——两朵乌云： 热辐射、迈克尔逊—莫雷实验（以太）

35. 重要人物及事件 • 杨氏(T.Young,1773-1829，英国)在1801年做了著名的杨氏“双缝干涉实验”，第一次成功的测定了光的波长； • 菲涅耳(A.J.Fresnel,1788—1827，法国)对惠更斯原理进行了补充，形成了著名的惠更斯—菲涅耳原理，并对光的偏振现象进行了研究，导出了菲涅耳公式； • 马吕斯(E.L.Malus,1775—1812，法国)发现了光的偏振现象； • 法拉第(M.Faraday,1791—1867，法国)在1845年发现了光的振动面在强磁场中的旋转； • 韦伯(w.E.Weber,1804—1891，德国)和柯尔劳斯(R.Kohlrausch,1809—1858，俄罗斯)在1856年发现了电荷的电磁单位和静电单位的比值等于光在真空中的传播速度； • 麦克斯韦(J.C.Maxwell,1831-1879，英国)在1865年提出了电磁波的传播速度为光速以及著名的麦克斯韦方程；

36. 重要人物及事件 • 克尔(Kerr, 1824 – 1907,苏格兰)在1875年、1876年分别发现了克尔电光效应和克尔磁光效应。 • 赫兹(H.R.Hertz,1857—1894,德国)在1888年证实了电磁理论； • 洛伦兹(H.A.Lorentz,1853—1928,荷兰)在1896年创立了电子论，解释了物质的反射、吸收以及色散等现象，1902年获诺贝尔物理学奖； • 塞曼(Pieter Zeeman，1865—1943，荷兰)1896年发现了塞曼效应。1902年获诺贝尔物理学奖； • 斐索(A.H.L.Fizeau,1819—1896,法国)在1849年运用旋转齿轮法测定了光速； • 傅科(J.L.Foucault,1819—1868,法国)在1862年运用旋转镜法测定了光速； • 李普曼(GabrielLippmann，1845—1921，法国) 发明了基于干涉现象用照片重现彩色的技术。 1908年诺贝尔物理学奖。

37. 惠更斯(Christiaan Huygens) • 荷兰物理学家、天文学家、数学家。1629年4月14日出生于海牙，1695年7月8日逝于海牙。父亲是大臣、外交官和诗人。惠更斯自幼聪明好学，思想敏捷，多才多艺，13岁时就自制一架车床，并受到当时成名的笛卡儿的直接指导。16岁时进莱顿大学攻读法律和数学，两年后转人布雷达大学，1655年获法学博士学位，随即访问巴黎，在那里开始了他重要的科学生涯。1663年访问英国，并成为刚建不久的皇家学会会员。1666年，应路易十四邀请任刚建立的法国科学院院士。惠更斯体弱多病，全身心献给科学事业，终生未婚。 返回

38. 托马斯·杨(Thomax Young) • 英国医生兼物理学家，光的波动说的奠基人之一。1773年6月13日生于萨默塞特郡的米菲尔顿,1829年5月10日杨氏在伦敦逝世。他从小就有神童之称，兴趣十分广泛。后来进入伦敦的圣巴塞罗缪医学院学医，21岁时，即以他的第一篇医学论文成为英国皇家学会会员。为了进一步深造，他到爱丁堡和剑桥继续学习，后来又到德国哥廷根去留学。在那里，他受到一些德国自然哲学家的影响，开始怀疑起光的微粒说。1801年进行了著名的杨氏干涉实验，为光的波动说的复兴奠定了基础。 返回

39. 菲涅耳(Augustin Jean Fresnel) • 法国土木工程师，物理学家，波动光学的奠基人之一。1788年5月10日生于诺曼底的布罗利耶城，1827年7月14日卒于巴黎附近的阿夫赖城。菲涅耳毕业于巴黎桥梁道路工程学院，并获得工程师称号，此后即在法国的各部门担任道路修建工作。大约从1814年开始，对光学产生了兴趣，并对它进行了研究，他的科学研究是用业余时间自费进行的，因此，花费了他有限的收入。在菲涅耳的晚年，他的科学研究成果受到普遍的承认。1823年被选为巴黎科学院院士，1825年被批准为英国伦敦皇家学会会员，1827年获伦敦皇家学会授予的伦福德奖章。 返回

40. 马吕斯(E.L.Malus ) 返回 • 法国物理学家及军事工程师。出生于巴黎，1796年毕业于巴黎工艺学院，曾在工程兵部队中任职。1808年起在巴黎工艺学院工作。1810年被选为巴黎科学院院士，曾获得过伦敦皇家学会奖章。 •     马吕斯从事光学方面的研究。1808年发现反射时光的偏振，确定了偏振光强度变化的规律（现称为马吕斯定律）。他研究了光在晶体中的双折射现象，1811年，他与J.毕奥各自独立地发现折射时光的偏振，提出了确定晶体光轴的方法，研制成一系列偏振仪器。

41. 法拉第(M.Faraday) 返回 • 英国著名物理学家、化学家。 1791年9月22日生于萨里郡纽因顿的一个铁匠家庭。 1867年8月25日逝世。在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献。他家境贫寒，未受过系统的正规教育，但却在众多领域中作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范。法拉第墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。

42. 韦伯(w.E.Weber) 返回 • 德国物理学家。1804年10月24日生于维腾堡，1891年6月23日在格丁根逝世。1826年毕业于哈雷大学；1828～1831任哈雷大学教授；1831年4月经洪堡与高斯推荐任格丁根大学教授；1837年奥古斯特掌管汉诺威公国大权后，废除自由宪法，引起公愤，韦伯等7名教授发表声明提出抗议，因而被解除教授职务；在短暂引退后，1843年起任莱比锡大学教授；1849年又重回格丁根大学执教。

43. 麦克斯韦(J.C.Maxwell) 返回 • 英国物理学家，经典电磁理论的奠基人。1831年6月13日出生于爱丁堡，1879年11月5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世。他15岁时在《爱丁堡皇家学会会刊》上发表了关于卵形曲线画法的第一篇科学论文，他采用的方法比笛卡儿的方法还简便。1850年考人剑桥大学，1854年以优异成绩毕业并获得了学位，留校工作。1856年起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授，直到1874年。经法拉第举荐，自1860年起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授。1871年起负责筹划卡文迪什实验室，随后被任命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人。

44. 赫兹(H.R.Hertz) 返回 • 德国物理学家。1857年2月22日生于汉堡，1894年1月1日因血液中毒在波恩逝世。1876年进入德累斯顿理工学院学习工程，但在那里只学了一个短暂时期，就去铁路军团服役一年。1877年考人慕尼黑大学，学习数理科学。1878年又转入柏林大学成为亥姆霍兹的学生并做研究工作。1879年因解决亥姆霍兹提出的导体中的运动电荷有无惯性质量这一问题获金质奖章而初露锋芒。1880年以《旋转导体的电磁感应》一文获博士学位，成为亥姆霍兹的助手。1883年任基尔大学物理学讲师；1885～1889年任卡尔斯鲁厄高等工业大学物理学教授；1889年起接替克劳修斯任波恩大学物理学教授。

45. 克尔(John Kerr) 返回 • December 17, 1824 – August 15,1907.Scottish physicist who discovered the Kerr effect, which produces double refraction in certain media on the application of an electric field.Kerr was born in Ardrossan, Ayrshire, and studied at Glasgow. He was lecturer in mathematics at the Free Church Training College for Teachers, Glasgow, 1857-1901, and set up a modest laboratory there.In 1875 Kerr demonstrated that double refraction occurs in glass and other insulators when subjected to an intense electric field. He showed that the extent of the effect, more precisely called the electro-optical Kerr effect, is proportional to the square of the field strength.In 1876 he demonstrated what is now known as the magneto-optical Kerr effect.

46. 洛伦兹(H.A.Lorentz) 返回 • 荷兰物理学家、数学家。1853年7月18日生于阿纳姆，1928年2月4日在哈勒姆逝世。 。1870年入莱顿大学学习数学、物理学，1875年获博士学位。25岁起任莱顿大学理论物理学教授，达35年。在举行葬礼那天，荷兰全国的电讯、电话中止3分钟，以示哀悼。当时，爱因斯坦作为新一代理论物理学家的领袖和普鲁士科学院的代表在悼词中称他是“我们时代最伟大、最高尚的人。” • 获1902年诺贝尔物理学奖。

47. 塞曼（Zeeman,Pieter） 返回 • 荷兰物理学家。1865年5月25日生于泽兰的宗内迈勒；1943年10月9日卒于阿姆斯特丹。塞曼是一个路德派教长的儿子，曾在莱顿大学读书，是卡麦林-翁纳斯和洛伦兹的学生。 1892年曾因仔细测量克尔效应而获金质奖章，1893年获得博士学位。在洛伦兹的指导下，他完成了证明置于强磁场中的光源其谱线分裂为三条的实验。这种现象称为塞曼效应。这一效应的本质，可用以推导关于原子的精细结构和恒星磁场的详细情形。于是，人们从单一谱线分裂为三条这样一件区区小事，立即领悟到微观世界和宏观世界的奥秘。塞曼的这个发现最初宣布时几乎没有引起注意，直到开尔文公开指出这一发现的重要性之后才受到重视。1902年，塞曼和他的老师洛伦兹共同获得诺贝尔物理学奖。

48. 斐索(A.H.L.Fizeau) 返回 • 法国物理学家。1819年9月23日生于巴黎，1896年9月18日于梵都尔逝世。早年攻读医学，后转入法兰西学院学习光学，并在阿拉果指导下在天文台学习。1860年成为巴黎科学院院士。曾长期担任巴黎工业大学教授。1856年获得特里埃尼亚尔奖。1866年英国皇家学会授予他伦福德奖章。

49. 傅科(J.L.Foucault) 返回 • 法国实验物理学家，1819年9月18日生于巴黎，1868年2月11日逝世于巴黎。幼年时即喜欢精巧手工的创制活动。为此，他早年学习外科和显微医学，后转向照相术和物理学方面的实验研究。1853年由于光速的测定获物理学博士学位，并被拿破仑三世委任为巴黎天文台物理学教授。因为他博学多才，有多项发明创造，因此受各国科学界垂青，1864年当选为英国皇家学会会员，以及柏林科学院、圣彼得堡科学院院士。1868年被选为巴黎科学院院士。

50. 李普曼(Gabriel Lippmann) 返回 • 法国物理学家。1845年8月16日生于卢森堡大公国的豪勒利希；1921年7月13日卒于大西洋面的一艘海轮上。李普曼出生于卢森堡大公国，但父母都是法国人。他幼年时便随全家移居巴黎。1875年，李普曼在老巴黎大学取得了博士学位。他在水银上面铺复一层厚厚的乳胶液，水银面将入射光反射回来，和原入射光形成驻波，便表现出了被拍摄物体的本色。这种摄影方法并不十分实用，因为这需要很长的曝光时间，对摄得的照片也无法翻拍。它和现代的彩色摄影也没有什么关系。不过，这种彩色照片给当时的人们留下了极为深刻的印象，致使李普曼获得了1908年的诺贝尔物理学奖。