光學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文提綱

時(shí)間：2024-06-20 12:01:37 論文提綱

光學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文提綱模板

　　光學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文提綱怎么寫?下面YJBYS小編以《在胡克參考球觀念下誕生的新理論》論文提綱為例，為大家介紹論文提綱的寫作技巧。

光學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文提綱模板

　　論文題目：在胡克參考球觀念下誕生的新理論

　　在光學(xué)的發(fā)展歷史上，曾經(jīng)有幾位學(xué)者做出過杰出貢獻(xiàn)。其中，依薩克-牛頓(I. Newton1642--1727)[1] 認(rèn)為，光是發(fā)光體發(fā)射的一種微粒，人們通常說的粒子性。到公元二十世紀(jì)初，愛因斯坦等人[2] 認(rèn)為，光是一份一份的，每一份被稱為光量子。綜合牛頓與愛因斯坦的研究思想，作者經(jīng)過詳細(xì)思考后認(rèn)為，一份光量子為一個(gè)獨(dú)立的能量體，它是由更細(xì)微的能量顆粒按照某種方式集合而成的一個(gè)能量體，是一個(gè)具有空間形態(tài)的幾何體。作者為了不再引進(jìn)更多的新名稱而稱它為基本能量單元體。這種能量單元體顆粒也有學(xué)者稱它為亞光子[3]。波動(dòng)性代表人物惠更斯(C.Huygens,1629-1695)[4] 提出了光的球面波觀點(diǎn)，作者不能理解的是：一個(gè)光粒子是怎樣產(chǎn)生的一個(gè)球面波，一個(gè)子波的能量又是多少?恐怕科學(xué)巨匠和高手也不理解他的具體描述。

　　1 自然條件下的光輻射

　　一份光量子能量的大小，我們不可能將一份光量子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分拆開進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算至少在當(dāng)前這個(gè)時(shí)代是這樣。接下來我們只有間接地使它與粒子(實(shí)物體)發(fā)生相互作用后所產(chǎn)生的效應(yīng)進(jìn)行描述。

　　如示，設(shè)想，這些實(shí)物粒子在常溫下處于穩(wěn)定狀態(tài)(只有溫度處在絕對(duì)零度或附近時(shí)的實(shí)物粒子才可能處于基態(tài))，當(dāng)它沒有吸收外來能量時(shí)，也就不存在能量的外瀉(輻射)，這時(shí)它處于臨時(shí)穩(wěn)定狀態(tài)。在中，從S 發(fā)出的光經(jīng)透鏡L 后照射一透明物質(zhì)，光子-1從實(shí)物粒子之間的狹小空隙(真空區(qū)域)中穿刺而過，光子-2 被實(shí)物粒子所吸收;我們構(gòu)想，這個(gè)理想化粒子具有吸收一切能量段光子的能力，將吸收的每份光子又完全徹底地輻射出去(在粒子中不作任何殘留)。即是，認(rèn)為實(shí)物粒子輻射出去的光子與它所吸入光子的能量完全相同。顯然，粒子在這一過程中經(jīng)歷了兩個(gè)階段：它吸收一份光子便從初始的穩(wěn)定狀態(tài)躍升至高的能量狀態(tài)，這過程即為能量的上漲階段;而高能態(tài)的它是極不穩(wěn)定的，?即開始瀉能，從高能態(tài)輻射光子而回落到原有的初始狀態(tài)。粒子所經(jīng)歷吸能和瀉能這一過程的兩個(gè)階段，就認(rèn)為是粒子完成了一次能量的上漲和回落，簡(jiǎn)稱粒子能量的一次漲落。粒子能量的一次漲落總會(huì)經(jīng)歷一段時(shí)間過程(哪怕很短)。

　　在中我們假設(shè)粒子在發(fā)射光子-1 后又吸收相同能量的光子，然后再輻射出光子-2;這一過程所經(jīng)歷的時(shí)間稱為粒子能量的一次漲落(稱為一個(gè)周期)，用符號(hào)T 表示。在這個(gè)漲落周期內(nèi)光子(在真空中)所運(yùn)動(dòng)的路程為CT, 即是：光子-1 和光子-2 之間的距離就稱為一個(gè)漲落光程(為了直觀，這里假定兩份光子是在同一直線上)，用符號(hào)λ0 表示。

　　為了與經(jīng)典理論相對(duì)應(yīng)，便將漲落光程另名為漲落長度，光的漲落長度對(duì)照成經(jīng)典概念的光波[5] 波長λ0 。由于不同能量光子與實(shí)物粒子發(fā)生相互作用的漲落周期各異，因而漲落長度λ也不相同。顯然，光子能量與漲落長度成為一一對(duì)應(yīng)。漲落周期T 的倒數(shù)稱為漲落頻率(將光的漲落頻率對(duì)照理解成經(jīng)典概念光波頻率), 用符號(hào)у表示, у = 1?T 。為此，作者將新舊概念對(duì)照列表：

　　顯然，不同顏色(或稱為能量)的光，它漲落一次的時(shí)間不相同，漲落光程也不相同。即是，光的漲落長度不相同。光子能量與漲落長度成為單值對(duì)應(yīng)。

　　2 新建概念和觀點(diǎn)

　　2.1 胡克參考球

　　當(dāng)一份光子從粒子中輻射出去以后，作者假想，光量子是沿實(shí)物粒子的自旋切線方向輻射出去的，所以它離開粒子時(shí)刻就具有一速度C 。在科學(xué)史上，胡克(R.Hooke,1635-1703)[6] 認(rèn)為：光是由快的振動(dòng)所組成，可于剎那之間，或者說以非常大的速度，傳播過任何距離;在均勻媒質(zhì)中每一個(gè)振動(dòng)都將產(chǎn)生一個(gè)圓球，這個(gè)圓球?qū)⒑惴€(wěn)地向外擴(kuò)大。胡克認(rèn)為，光的行為如同聲音在空氣中的傳播。而現(xiàn)代研究認(rèn)為，光是一種粒子，光子的運(yùn)動(dòng)方向是任意地自由取向，即是：光子的運(yùn)動(dòng)方向有可能是OA、OB、OE 和 OF … 等方向的任意一個(gè)。一份光子不可能同時(shí)射向兩個(gè)或兩個(gè)以上的幾個(gè)方向，由于光子運(yùn)動(dòng)方向的不確定性，所以，作者為此設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)學(xué)模型半徑為R = Ct 的參考球，并堅(jiān)信它(光子)肯定會(huì)出現(xiàn)在這個(gè)圓球球面上的某一點(diǎn)，這個(gè)光子參考球如所示。

　　作為一個(gè)向外輻射能量(光子)的實(shí)物粒子O ，它不可能同時(shí)輻射出兩份或兩份以上的多份光子，因此，一個(gè)參考球的球面上就只有一份光子出現(xiàn)。由于它是不受我們的具體操控，也就不能確定它的具體方向，所以，它的運(yùn)動(dòng)方向是自由取向。經(jīng)考證，最先提出擴(kuò)散圓球概念的是胡克，作者構(gòu)想的這個(gè)數(shù)學(xué)模型雖然與胡克所描述的物理意義大不相同，但提議將這個(gè)光子參考球命名為光子胡克參考球，簡(jiǎn)稱為胡克參考球或胡克球。

　　2.2 惠更斯包絡(luò)面

　　惠更斯(C.Huygens,1629-1695)提出的包絡(luò)面概念及惠更斯原理：波所到達(dá)的每一點(diǎn)都可以看作是新的波源，從這些點(diǎn)發(fā)出的波叫做子波;而新的波面就是這些子波在同一時(shí)刻所到達(dá)位置的包跡。惠更斯所稱的子波，其實(shí)應(yīng)該理解成胡克提出的擴(kuò)散圓球 [6] 。

　　但惠更斯原理對(duì)客觀?物的描述是不準(zhǔn)確的，比如，在真空中運(yùn)動(dòng)的光子，是以發(fā)射源為參考點(diǎn)的。它不是按照惠更斯包絡(luò)面形式向外部空間擴(kuò)散, 而是以胡克參考球方式向外部空間擴(kuò)散，如所示。只有當(dāng)這份光子被空間某一實(shí)物粒子完全吸收以后，又被完全輻射出去并產(chǎn)生了一個(gè)胡克圓球，實(shí)物粒子就是這個(gè)胡克參考球的中心。顯然，包絡(luò)面是由很多個(gè)胡克參考球包絡(luò)而形成的，于是我們得到：

　　跟包絡(luò)面相互作用的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，都可以看著是新的發(fā)射源或擾動(dòng)中心，從這些點(diǎn)發(fā)出的胡克球叫做次圓球; 而新的包跡就是這些次圓球在同一時(shí)刻所到達(dá)位置的重疊。

　　3 綜述與討論

　　早期的胡克和惠更斯理論說的都是一個(gè)一個(gè)脈沖，而不是具有一定波長的波列。后來，數(shù)學(xué)家歐勒(L. Euler,1707-1783)[5]認(rèn)為, 光譜里每一種顏色必與某一定光波波長相對(duì)應(yīng)。這就是最早提出波動(dòng)光學(xué)的基本模式。不難看出，光波一詞，是人為的一種假設(shè)。

　　雖然后來有實(shí)驗(yàn)支持，但本文作者應(yīng)用胡克參考球模型和惠更斯包絡(luò)面概念相結(jié)合，同樣對(duì)光的干涉、衍射、折射、反射、偏振及全息[7-11]等實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出了更合理的解釋。

　　包絡(luò)面的物理意義：作者對(duì)惠更斯包絡(luò)面的分析，設(shè)有包絡(luò)面從點(diǎn)O 以速度C 向四周擴(kuò)散，已知t 時(shí)刻的包絡(luò)面是半徑為R1 的球面S1。用惠更斯原理?xiàng)畎l(fā)成理論來求(t + T )時(shí)刻的包絡(luò)面。S1 面上的各點(diǎn)都可以看作新的擾動(dòng)源，它們?cè)赥時(shí)間內(nèi)發(fā)出半徑為Ct 的胡克球，這些胡克參考球的包跡, 便成為新的包絡(luò)面S2 和S3 ，并且S2 和S3的擴(kuò)展方向相反(由于光子能量作用在粒子上的漲落時(shí)間非常小，在此處討論可以忽略它)。

　　4 結(jié)論

　　在真空中，一份光粒子出現(xiàn)在以源點(diǎn)為中心、半徑為光速與時(shí)間乘積的球面上，這個(gè)數(shù)學(xué)模型稱為胡克參考球; 兩個(gè)或兩個(gè)以上的多個(gè)胡克參考球球面在同一時(shí)刻所到達(dá)位置的包跡，稱著包絡(luò)面。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] I . Newton , Phil . Trans . No .80 (Feb .1672) , 3075 .

　　[2] A . Einstein , Ann .d . Physik . (4) .17 (1905) , 132 ;20 (1906) , 199 .

　　[3] Chong An Zhang, Wide Existence of Wave with the Non- Medium Transmission in the Nature, MatterRegularity 12 (3) 207-214 (2003).

　　[4] Chr . Huygens , Traite de La Lumiere , Brighton Press, 1690 .

　　[5] L. Euler, Opuscula varii argumenti, Berlin (1746), 169 .

　　[6] R . Hooke , Micrographia . (1665) , 47 .

　　[7] D. Gabor, Nature, 161(1948),777; Proc. Roy. Soc., A, 197(1949),454; Proc. Roy. Soc., B, 64(1951),449.

　　[8] D. Gabor, Rev. Mod. Phys., 28(1956), 260.

【光學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文提綱】相關(guān)文章：