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光学
概览
光学是研究光的传播、产生、与物质相互作用及其本性的物理学分支。从早期的几何光学到波动光学，再到现代的量子光学与非线性光学，光学的发展贯穿了整个物理学史，既是经典物理的重要组成部分，也是激光、光纤通信、量子信息等现代技术的理论基础。
学科框架
- 几何光学：基于费马原理，研究光的直线传播、反射、折射与成像
- 波动光学：研究光的干涉、衍射、偏振等波动性质
- 量子光学：光子概念、光电效应、光的波粒二象性
- 非线性光学：强光作用下介质的非线性响应
- 傅里叶光学：用频谱分析研究成像与信息处理
- 激光物理：受激辐射、激光器原理
- 晶体光学：各向异性介质中的光传播
核心概念
- 费马原理：光沿光程极值的路径传播
- 惠更斯-菲涅尔原理：波前上每点都是次级球面波源，解释衍射现象
- 干涉：两束相干光的叠加形成强度分布
- 衍射：光绕过障碍物偏离直线传播的现象
- 偏振：光矢量振动方向的有序性
与高中物理的衔接
- 00-光学总览：高中光学涵盖几何光学基本定律、光的波动性（干涉、衍射、偏振）、光电效应与波粒二象性
高中阶段的光学是本学科的入门，大学光学将用电磁理论和量子理论对其严格化。
与其他学科的关联
参考笔记
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