波动光学的应用总结 第1篇
可是，光究竟是一种什么东西？或者，它究竟是不是一种“东西”呢？
远古时候的人们似乎是不把光作为一种实在的事物的，光亮与黑暗，在他们看来只是一种环境的不同罢了。只有到了古希腊，科学家们才开始好好地注意起光的问题来。有一样事情是肯定的：我们之所以能够看见东西，那是因为光在其中作用的结果。人们于是猜想，光是一种从我们的眼睛里发射出去的东西，当它到达某样事物的时候，这样事物就被我们所“看见”了。比如恩培多克勒就认为世界是由水、火、气、土四大元素组成的，而人的眼睛是女神阿芙罗狄忒用火点燃的，当火元素(也就是光。古时候往往光、火不分)从人的眼睛里喷出到达物体时，我们就得以看见事物。
但显而易见，这种解释是不够的。它可以说明为什么我们睁着眼可以看见，而闭上眼睛就不行；但它解释不了为什么在暗的地方，我们即使睁着眼睛也看不见东西。为了解决这个困难，人们引进了复杂得多的假设。比如认为有三种不同的光，分别来源于眼睛，被看到的物体和光源，而视觉是三者综合作用的结果。
这种假设无疑是太复杂了。到了罗马时代，伟大的学者卢克莱修在其不朽著作《物性论》中提出，光是从光源直接到达人的眼睛的，但是他的观点却始终不为人们所接受。对光成像的正确认识直到公元1000年左右才被一个波斯的科学家阿尔·哈桑所提出：原来我们之所以能够看到物体，只是由于光从物体上反射到我们眼睛里的结果。他提出了许多证据来证明这一点，其中最有力的就是小孔成像的实验，当我们亲眼看到光通过小孔后成了一个倒立的像，我们就无可怀疑这一说法的正确性了。
关于光的一些性质，人们也很早就开始研究了。基于光总是走直线的假定，欧几里德在《反射光学》一书里面就研究了光的反射问题。托勒密、哈桑和开普勒都对光的折射作了研究，而荷兰物理学家斯涅耳则在他们的工作基础上于1621年总结出了光的折射定律。最后，光的种种性质终于被有“业余数学之王”之称的费尔马所归结为一个简单的法则，那就是“光总是走最短的路线”。光学终于作为一门物理学科被正式确立起来。
但是，当人们已经对光的种种行为了如指掌的时候，却依然有一个最基本的问题没有得到解决，那就是：“光在本质上到底是一种什么东西？”这个问题看起来似乎并没有那么难回答，但人们大概不会想到，对于这个问题的探究居然会那样地旷日持久，而这一探索的过程，对物理学的影响竟然会是那么地深远和重大，其意义超过当时任何一个人的想象。
古希腊时代的人们总是倾向于把光看成是一种非常细小的粒子流，换句话说光是由一粒粒非常小的“光原子”所组成的。这种观点一方面十分符合当时流行的元素说，另外一方面，当时的人们除了粒子之外对别的物质形式也了解得不是太多。这种理论，我们把它称之为光的“微粒说”。微粒说从直观上看来是很有道理的，首先它就可以很好地解释为什么光总是沿着直线前进，为什么会严格而经典地反射，甚至折射现象也可以由粒子流在不同介质里的速度变化而得到解释。但是粒子说也有一些显而易见的困难：比如人们当时很难说清为什么两道光束相互碰撞的时候不会互相弹开，人们也无法得知，这些细小的光粒子在点上灯火之前是隐藏在何处的，它们的数量是不是可以无限多，等等。
当黑暗的中世纪过去之后，人们对自然世界有了进一步的认识。波动现象被深入地了解和研究，声音是一种波动的认识也逐渐为人们所接受。人们开始怀疑：既然声音是一种波，为什么光不能够也是波呢？十七世纪初，笛卡儿在他《方法论》的三个附录之一《折光学》中率先提出了这样的可能：光是一种压力，在媒质里传播。不久后，意大利的一位数学教授格里马第做了一个实验，他让一束光穿过两个小孔后照到暗室里的屏幕上，发现在投影的边缘有一种明暗条纹的图像。格里马第马上联想起了水波的衍射(这个大家在中学物理的插图上应该都见过)，于是提出：光可能是一种类似水波的波动，这就是最早的光波动说。波动说认为，光不是一种物质粒子，而是由于介质的振动而产生的一种波。我们想象一下水波，它不是一种实际的传递，而是沿途的水面上下振动的结果。光的波动说容易解释投影里的明暗条纹，也容易解释光束可以互相穿过互不干扰。关于直线传播和反射的问题，人们很快就认识到光的波长是很短的，在大多数情况下，光的行为就犹同经典粒子一样。而衍射实验则更加证明了这一点。但是波动说有一个基本的难题，那就是任何波动都需要有介质才能够传递，比如声音，在真空里就无法传播。而光则不然，它似乎不需要任何媒介就可以任意地前进。举一个简单的例子，星光可以穿过几乎虚无一物的太空来到地球，这对波动说显然是非常不利的。但是波动说巧妙地摆脱了这个难题：它假设了一种看不见摸不着的介质来实现光的传播，这种介质有一个十分响亮而让人印象深刻的名字，叫做“以太”。
波动光学的应用总结 第2篇
1、光学影像检查。在医学方面，光学影像学是一种非侵入性的诊断技术。例如，X射线检查常常需要使用放射性物质，对身体有一定的伤害风险。而光学影像学就不需要使用任何放射性的物质，就能够提供高分辨率的图像。
2、眼科诊断与治疗。眼科是医学中最早应用光学的领域之一。近视、远视、散光等视觉障碍都与眼球光学系统的缺陷有关。通过测量眼球光学参数，可以诊断出这些视觉障碍，并进行有效的矫正治疗。
3、光学成像技术。光学成像技术被广泛应用于组织学、病理学和生物化学研究中。因成像技术的发展，医疗光成像设备在高分辨率和微型化方向上获得了巨大的进步，为体内微创手术和精准手术奠定了基础。目前最常用的医用成像设备有内窥镜、全息影像和微成像系统等。
波动光学的应用总结 第3篇
起偏使光变为具有偏振特性，检偏为检验光的偏振特性。
透振方向，通过偏振仪器光的电矢量的振动方向。
过起偏器后的光强 I=\frac{1}{2}I_{0} ,可沿任意方向对自然光进行正交分解，在任一方向的强度为总强度的一半。
对线偏振光 I_{\theta}=I_{0}cos^{2}\theta
偏振度 P=\frac{I_{max}-I_{min}}{I_{max}+I_{min}}
i_{1}+i_{2}=\frac{1}{2} ,入射角 i_{\beta}=arctan(\frac{n_{2}}{n_{1}})
光在单轴晶体或双轴晶体中传播时，表现出双折射特性，即一束入射到介质中的光经折射后变为两束，称为双折射。
到这里就结束了……
波动光学的应用总结 第4篇
关键词：人文教育 物理学史 环境保护 教师素养
朱永新教授在《中国的教育缺什么？》一文中曾深刻地指出：“中国教育缺人文关怀……在培养人才的时候，越来越注重人才的政治、经济价值，而忽视了人本身的存在价值。”大家越来越多地把人作为一个工具，而不是把人当作人，以致现在人多处于“信仰真空”地带并伴随很多负面社会现象丛生。今天我们所倡导的“人文”，它具有更适合于现代人类共同利益的内涵，坚守道义和责任，向往真善美，尊重人，爱护人并爱护和关心人类的文化。
物理教学具有大量人文教育的素材，教学中应善于发现总结并加以利用。
1 利用物理学史丰富学生的哲学认识，增强人文关怀
物理规律本身就充满了辩证哲学，在人类探知物理规律的过程同样充满辩证哲学。在对学生进行树立辩证唯物主义世界观教育时，物理学史提供了生动且丰富的素材。所以，将物理学史的哲学原理引入课堂，在教学过程中，引导学生利用辩证唯物主义思想分析阐述一些抽象的物理概念，这样可以在激发学生学习兴趣的基础上培养科学的世界观，达到教育教育的目的。
例如波粒二象性理论，该理论以及其发展史就可以作为辩证思想的生动教材。人类直到17世纪，才在长时间探索光本性之后形成微粒说和波动说两种对立说法。因为当时的实验找不到有力的证据，并且威望崇高的牛顿也支持微粒说，所以微粒说统治了光学领域一百多年。一直到杨氏双缝干涉实验成功，建立惠更波斯动理论，法拉第发现偏振光，才在磁场中发现了旋转，揭秘了光核电的内部联系，麦克斯韦提出电磁说建立电磁理论，赫兹的实验也确定了存在电磁波，光的波动说得到空前的完善发展，光的微粒说被逼成死路。
然而，正像辩证法所告诉我们的那样，事物的发展不是直线式的而是波浪式、螺旋式地向前发展，矛盾双方在一定条件下又相互转化。恰恰是在把光的波动说推向顶峰的赫兹实验中，意外地发现了光电效应现象。进一步实验研究发现，波动说在光电效应规律中遇到了无法逾越的障碍。事物走向了反面，微粒说又抬头了。这时爱因斯坦运用普朗克的原始的量子理论提出了光子说，解释了光电效应规律，并进一步科学地把光的微粒说和波动说归纳总结为对立统一的波粒二象性，在多位科学家的努力下使宏观上对立的波动性和粒子性在微观世界中得到了很好的统一。
物理学史告诉我们，波粒二象性理论的发展过程是一个辩证的否定过程，矛盾着的两个方面在一定条件下可以相互转化，物理学史的引入，可以使科学的内容和思想内容有机结合，把物理规律的学习上升为科学的世界观和方法论的学习，在物理教学中产生积极的效果。
2 利用与社会生活联系密切的内容，突出人文意义
例如关爱环境已是不容忽视的问题。随着社会发展人类需求增多，人与环境自然已出现不和谐迹象。物理课程学习过程中，存在很多与环境相关的知识，教学过程中应该及时挖掘这些知识含有的环保教育意义，与学生一起讨论学习，提高学生环境保护意识，培养学生对人类自身生存的终极关怀。
举例：地球大气中为何没有氦气和氢气而富含氮气和氧气（出自王国栋《大学物理学》气体动理论一章）
按照方均根速率公式计算氦原子和氮气分子在20℃时的方均根速率，会得到：
地球表面的逃逸速度为 km/s，以上结果中氦原子的方均根速率约为此逃逸速度的1/8，而氢气分子的方均根速率约为此逃逸速度的1/6.现在知道宇宙中原始的化学成分大部分是氢气（约占总质量的3/4）和氦（约占总质量的1/4），正是由于相当数目的He原子H2分子的方均根速率超过了逃逸速率，它们不断逃逸，如今地球大气中就几乎没有氢气和氦气了。氮气和氧气分子的方均根速率只有逃逸速率的1/25，这些气体分子逃逸的可能性就很小了，于是地球大气中今天就保留了大量的氮气和氧气。
扩展：在30亿年前，地球大气中CO2浓度比现在高10倍，而O2的浓度大约只有现在的千分之一。随着绿色植物的产生进化，植物通过光合作用有效地吸收CO2而放出O2，使大气中氧气的浓度迅速增加，CO2浓度大量减少，经过几十亿年的演化形成适合人类居住的大气环境，因此，大气中较低的CO2浓度是大自然长期进化的结果，我们应倡导低碳生活保护环境。
教学中要有意识地进行渗透和延伸，不失时机的把物理知识的学习和环境保护的教育有机结合起来，把环境保护教育作为一项德育目标去实施，使得学生们关爱自己、关爱生命、关爱社会和自然。
3 利用教师的人格魅力陶冶学生人文性情
教师的学术之美
学术美指教师身上所散发的学者气息而非匠气。努力做一个学者型专家型教师，不仅要精通本专业的知识，还要有广博的其他学科知识，同时具备教育学心理学的知识，另外还要时刻关注本学科及教育领域的前沿动向。教师不仅教书育人，同时也是教育研究者。教师的论文、教学设计、学术讲座、公开课的展示、课题研究、实验的开展无不透出学术之美，学生自然感受到一种学术氛围，对学生进行着“润物细无声”的人格教育。
高尚的职业道德
教师应该把教学作为自己终生努力的事业，而不仅仅是谋生的职业。把教学作为事业来追求，才会产生努力的欲望，工作的热情，远大的目标，才会对学生、教学活动、校园自己的兴趣和爱心。实践证明，许多学生会受到教师对某事物热爱的感染，由此选定人生的目标，形成对生活的理解和态度。因此教师在教学活动中既要美其道又要慎其行，为人师表谨记于心。
4 结语
学生人文素养的形成是一个长期、复杂的过程，影响因素还有很多，在教学过程中，教师要善于抓住合适的时机，遵循物理教学原则，综合运用各种方法，适时适量的在教学过程中渗透人文精神的教育，使学生的科学素养和人文素养有机结合，既要防止单纯进行知识教学，忽视思想教育的倾向，又要反对脱离教材内容，把思想教育变成空洞说教的做法。
参考文献
[1] 朱永新.中国的教育缺什么[J].中国校外教育理论，2007（1）.
波动光学的应用总结 第5篇
参照高中物理选修3-4考试说明。
二、高考考查题型、考点、难易程度、所占分值
考查题型：一个6分的选择题和一个9分的计算题。
考点：（1）机械振动与机械波（2）折射率和全反射。
难易程度：选择题比较简单，计算题考查计算能力和基础知识掌握，也较简单。
考查知识点：
折射率的计算、全反射条件、波长波速频率三者关系、干涉加强点（减弱点）的条件、机械振动与机械波传播、振动图像与波动图像的结合、学生的几何作图以及空间想象。
未涉及考点：单摆、简谐振动的回复力与能量、波的衍射多普勒效应、波动光学、电磁波、相对论。
三、复习课时分配计划
第十一章 机械振动 2课时
第十二章 机械波 4课时
第十三章 光 3课时
第十四章 电磁波 1课时
第十五章 相对论 1课时
四、需要重点复习的知识点、方法及具体实施方案
复习重点知识：（1）机械振动与机械波；（2）折射率和全反射，在一轮复习的时候主要讲解和练习机械振动和机械波以及光的全反射和折射率的计算，已达到学生很熟练地掌握这个知识点。
需要重点培养、提高学生哪些方面的能力以及具体实施方案：
重点培养学生对机械波传播的认识和对光路图的画图的本领，提高学生在传播上质点振动的理解和判断能力以及对光路图作图的能力。
五、需要重点复习、训练的题型及具体实施方案
1.机械振动机械波部分
常以计算题出现，考查综合应用能力，考查学生的计算能力；一轮复习时加强学生的计算能力训练，并且尽量给学生时间来练习。
2.光学部分
常以选择题出现，突出考查了概念及模型的理解、记忆及在作图中的简单应用；一轮复习时加强学生的作图能力。
试题命题有以下特点：
（1）题型稳定，重点突出，考查知识点分布相对稳定。
（2重基础，依考纲，无偏题。
（3）选修部分难度比较小，强化基本方法，考查基本知识，第一题识记成分多，第二题难度稍大。机械振动与机械波侧重波的传播规律以及处理图像能力，几何光学注重作图和数学工具解决物理问题能力，试题没有偏题、怪题，完全符合考纲要求，能够充分考查学生对物理的基础知识、基本概念的理解以及综合应用能力，大部分试题似曾相识，但又有变化，常规题占总题数的多半，关键是考生答题的过程中是否能够认真仔细，备考的过程中是否脱离课本。
六、2015高考备考建议
不管是应试高考还是享受物理思想，提高科学素养，都要真正去理解和运用基本的知识和方法。高三的复习不是对高一、高二物理知识的重复，而是重新认识和升华，是系统规划和综合，是归纳总结和提高。高考的重点、难点、热点及学生困惑易错的地方要详讲，对试卷和模拟卷要精讲，对有代表性、典型性、迷惑性的问题着重讲。以下几点是我对2015高考备考的浅薄认识：
1.从今年的高考试题可看出，复习过程最重要的是落实好基础知识，抓好主干，掌握基本的方法，回归课本。对基本物理概念、规律弄清本质，理清相关概念和规律之间的联系，物理概念要从定义、定义式、物理意义、单位、标矢性等方面进行讨论；对定理或定律的理解则应从其实验基础、基本内容、表达式、适用条件等作全面的分析。
2.注重对物理过程分析的方法指导和物理解题步骤的总结，多给学生分析物理情景和过程，提倡“一题多解”和“多题一解”，学生掌握基本概念、基本规律之后，必须通过科学地训练来实现知识迁移。物理的知识迁移能力相对于其他学科要求比较高，很多学生反映上课能听懂，课后不会做，晚自习做物理题也是效率最差的。
波动光学的应用总结 第6篇
1、波动光学（waveoptics）是以波动理论研究光的传播及光与物质相互作用的光学分支。17世纪，R.胡克和C.惠更斯创立了光的波动说。惠更斯曾利用波前概念正确地解释了光的反射定律、折射定律和晶体中的双折射现象。
2、波动光学无论是理论还是应用，都在物理学中占有重要地位。构成宏观材料的分子在光场或其他交变电场的作用下，形成振荡的偶极子，发出同频率的次波（“新的光”）。利用这样的模型来说明材料对光的吸收、色散、散射，以及磁光、电光等现象，甚至光的发射也是一般波动光学的内容。
波动光学的应用总结 第7篇
①两个点光源的干涉
两个相干的点S_{1}与 S_{2}发出球面波，在场点 P 相遇。
波矢 k=\frac{2\pi}{\lambda}
\Psi_{1}(P)=A_{1}cos(\frac{2\pi}{\lambda}n_{1}r_{1}-\omega t+\varphi_{1})
\Psi_{2}(P)=A_{2}cos(\frac{2\pi}{\lambda}n_{2}r_{2}-\omega t+\varphi_{2})
在真空中
相位差 \Delta\varphi=\frac{2\pi}{\lambda}(r_{2}-r_{1})
光程差 \Delta L=r_{2}-r_{1}
干涉相长出现亮条纹 \frac{2\pi}{\lambda}(r_{2}-r_{1})=2j\pi , j=0, \pm1,\pm2,\pm3...
干涉相消出现暗条纹 \frac{2\pi}{\lambda}(r_{2}-r_{1})=2j\pi , j=0, \pm1,\pm2,\pm3...
合光强 I=4(\frac{A}{D})^{2}cos^{2}(\frac{kd}{2D}x)=4I_{0}cos^{2}(\frac{kd}{2D}x) , I_{0} 为从一个孔中出射的光波在屏上的强度。
亮条纹的位置 \frac{kd}{2D}x=j\pi x=j\frac{D}{d}\lambda
暗条纹的位置 \frac{kd}{2D}x=(j+\frac{1}{2})\pi x=(j+\frac{1}{2})\frac{D}{d}\lambda
相邻两明或暗条纹的间距 \Delta x=\frac{D}{d}\lambda
②双缝干涉，也就是两个线光源的干涉：
亮条纹的位置 x=j\frac{D}{d}\frac{\lambda}{n}
暗条纹的位置 x=(j+\frac{1}{2})\frac{D}{d}\frac{\lambda}{n}
亮或暗条纹间距 \Delta x=\frac{D}{d}\frac{\lambda}{n}
①等倾干涉，半波损失是光波由光疏介质射向光密介质（ n_{1}
光程差 \Delta L=n_{2}(AB+BC)-n_{1}AD\pm\frac{\lambda}{2} =2n_{2}hcosi_{2}\pm\frac{\lambda}{2}=2h\sqrt{n_{2}^{2}-n_{1}^{2}sin^{2}i_{1}}\pm\frac{\lambda}{2}
干涉相长 2n_{2}hcosi_{2} or 2h\sqrt{n_{2}^{2}-n_{1}^{2}sin^{2}i_{1}} =(2j+1)\frac{\lambda}{2}
干涉相消 2n_{2}hcosi_{2} or 2h\sqrt{n_{2}^{2}-n_{1}^{2}sin^{2}i_{1}} =j\lambda
相邻亮或暗条纹间的角距离 \Delta i_{2}=\frac{\lambda}{2n_{2}hsini_{2}}
②等厚干涉，有一个半波损失，由于薄膜两表面的夹角往往很小，所以两列反射波的光程差的计算可以直接引用等倾干涉的结果。
亮条纹条件 2n_{2}h=(2j+1)\frac{\lambda}{2}
暗条纹条件 2n_{2}h=j\lambda
相邻两根亮条纹间的厚度差 \Delta h=\frac{\lambda}{2n_{2}}
楔角为 \alpha ,在表面上亮条纹的间距为 \Delta l=\frac{\lambda}{2n_{2}sin\alpha}\approx\frac{\lambda}{2n_{2}\alpha}
2hcosi=j\lambda
有一个半波损失。
亮条纹产生的条件 2h=(2j+1)\frac{\lambda}{2}
设球面半径为 R ，在空气膜厚度为 h 处干涉条纹的半径 h(2R-h)=r^{2}
由于 R>>h , R>>h
那么牛顿环半径为 r_{j}\approx\sqrt{(j+\frac{1}{2})\lambda R} , j=0,1,2,3...
波动光学的应用总结 第8篇
摘?要：基本物理常数是物理学中的一些普适常数。这些常数与自然科学的各个分支有着密切的联系，物理学中许多划时论的创立和新研究领域的开辟，往往与某个基本物理常数的发现或准确测定密切相关。
关键词：物理常数；光速；普朗克常数
基本物理常数是物理学中的一些普适常数。这些常数与自然科学的各个分支有着密切的关系，在科学理论的提出和科学试验的发展中起着很重要的作用。
物理学中许多新领域的开辟以及重大物理理论的创立，往往与相关基本物理常数的发现或准确测定密切相关。基本物理常数的测定及其精度的不断提高，生动地反映了实验技术和测量方法的发展与更新，现在，许多基本物理常数的精度已达10-6量级，有的甚至达到10-8~10-10量级。本文仅以光速C和普朗克常数h为例来说明。
光速是光波的传播速度，原与声波、水波等的传播速度类似，并不具有任何“特殊的”的地位。但细分析起来，光速也似乎确有一些特殊之处。其一是光速的数值非常大，远非其他各种波动速度所能比拟；其二是光波可以在真空中传播，而其他波动则离开了相应的弹性介质便不复存在，由此引来了关于以太（假想的弹性介质）的种种争论。
1865年麦克斯韦建立了电磁场方程组，证明了电磁波的存在，并推导出了电磁波的速度C等于电流的电磁单位与静电单位之比。1849年斐索用实验测出光在空气中的传播速度为C =×108米/秒。分属光学和电磁学的不相及的两个传播速度C电磁波与C光波之间出乎意料的惊人相符，使麦克斯韦立即意识到光波就是电磁波。于是，以C为桥梁把以前认为彼此无关的光学与电磁学统一了起来。同时，由于电磁波传播依赖的是电磁场的内在联系，无需任何弹性介质，使得“以太”的存在和不存在没有什么差别，不需要强加在它身上种种性质。至此，光速C的地位陡然升高。
麦克斯韦电磁场理论揭示了电磁场运动变化的规律，统一了光学与电磁学，开创了物理学的新时代。但同时它也提出了新的更深刻的问题：麦克斯韦方程组只适用于某个特殊的惯性系还是适用于一切惯性系。如果麦克斯韦方程组只适用于某个特殊的惯性系，则不仅违背相对性原理，且该惯性系就是牛顿的绝对空间，地球相对它运动将受到以太风的吹拂，然而试图探测其影响的Michelson-Mor1ey实验却得出了否定的结果。如果麦克斯韦方程组适用于一切惯性系，则根据伽利略变换得出的经典速度合成规律，在不同惯性系中的光速应不同，甚至会出现违背因果关系的超光速现象，也难以解释。总之，对于麦克斯韦电磁场理论，伽利略变换和相对性原理之间存在着不可调和的深刻矛盾。直至1905年Einstein以相对性原理和光速不变原理为前提，并借助洛伦兹变换方程建立起狭义相对论之后，这一切矛盾和困惑才最终得以解决。
由此可见，真空中的光速C从光波的速度上升为一切电磁波的传播速度之后，又进一步成为一切实际物体和信号速度的上限，并且在任何惯性系中C的取值都相同。C作为基本物理常数，提供了不可逾越的速度界限，从根本上否定了一切超距作用，成为相对论和新时空观的鲜明标志。
1900年普朗克为解释黑体辐射，提出谐振子能量不连续的大胆假设。1905年Einstein为解释光电效应，把能量子假设推广到电磁波，提出“光量子”。1924年德布罗意通过粒子与波的对比，假设微观粒子也具有波动性，也就是波粒二象性，设其动量为p，则其德布洛依波长由下式绝定：pλ=h，这里h是一常量，叫普朗克常数，h几乎处处出现，它宣告物理学新的研究领域――量子物理学诞生了。
量子物理学的进展表明，普朗克常数h是量子物理学的重要常数， h不仅必然成为微观粒子运动特征的定量标准，而且成为划分量子物理与经典物理的定量界限（正如C是划分相对论与非相对论的定量界限一样）。如果物理体系具有作用量纲的物理量与h可相比拟，则该体系的行为必须在量子力学的框架内描述；反之，如果物理体系具有作用量纲的物理量远大于h，则经典物理学的规律就在足够的精确度对该体系有效。普朗克常数h的深刻含义和重要地位，使之得以跻身基本物理常数之列。
普朗克常数h的一个意外而有趣的含义在于，它是一个直接关系到宇宙存在形式的基本常数。宇宙中广泛存在着有形的物质与辐射，其间的能量交换（如物体发光或吸收光）遵从一条物理原理，即能量按自由度均分。如果不存在普朗克常数，即若h=0，则表明辐射与有形物质之间的能量交换可任意进行。由于辐射的自由度与频率的平方成正比，随着频率增高，辐射自由度在数量上是没有上限的。因此，辐射通过与有形物质的能量交换，将不断地从有形物质中吸取能量，最终导致有形物质的毁灭。于是，整个宇宙只剩下辐射，没有原子、分子，没有气体、液体、固体等，生命与人类当然无从谈及。幸而普朗克常数h不为零，辐射的能量是不连续的，存在着ε=hv的能量台阶，波长越短频率越高的辐射其能量台阶越高，在与有形物质的能量交换中越不起作用，相应的辐射自由度冻结，从而使有形物质与幅射的能量交换受到限制，两者才能达到平衡，我们这个宇宙才能以当今丰富多采的形式存在下去。
下面介绍一下近代精确测量C和h的方法。
测量真空中光速的精确方法是，直接测量激光的频率ν和真空波长λ，由两者乘积得出真空光C。1972年，通过测量甲烷谱线的频率与真空波长，得出真空中光速为c＝299792458±米/秒。1983年第17届国际计量大会规定新的米定义为：“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。”由于光速是定义，不确定度为零，从此不再需要任何测量，结束了300多年精密测量C的历史。
h首先由普朗克给出，他利用黑体辐射位移定律中的Wien常数b与k（Boltzmann常数）、C、h的关系，由b、k、C算出h，用实验方法测定h则始于Millikan，他利用光电效应的实验得出h，近代精确测定h的方法是利用Josephson效应，这是超导体的一种量子效应。
1900年，Thomson在总结以往几百年的物理学时指出：“在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家似乎只要做一些零碎的修补工作就行了；但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。”这两朵乌云就是当时无法解释的黑体辐射和Michel-son―MOrley实验，正是它们引起了物理学的深刻变革，导致量子力学和相对论的诞生，与此同时出现了两个基本物理常数h和C。
参考文献：
[1] [美]威切曼著，复旦大学物理系译，《量子物理学》，科学出版社，1978年
波动光学的应用总结 第9篇
1、光学显微镜。在生命科学领域，光学显微镜是一种广泛使用的工具。透射式电子显微镜可以提供非常高分辨率的图像，但是只能够观察静态的样本。而荧光显微镜和共聚焦显微镜则可以观察活体细胞和组织，并且可以跟踪生物分子的动态行为。这些技术已经成为研究生物科学和医学中不可或缺的手段。
2、疾病治疗。光学也被用于治疗许多疾病。激光治疗是一种常见的方法，可以用来治疗癌症、近视、青光眼等一系列疾病。运用不同波长的激光可以实现不同的治疗效果。例如，红外激光可以穿过皮肤并被吸收到血液中，从而增加细胞新陈代谢、促进组织愈合。