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序言1

前言1

第一章 光造就了地球上的生命和文明1

第一节 海水中引发的光合作用2

第二节 臭氧层保护了陆地上的生物6

第三节 火的利用促进了人类文明的进程9

第四节 光使人类认识了所在的世界13

第二章 古代和中世纪对光的探索16

第一节 是光线还是视线17

第二节 中国古代对镜面反射的研究19

第三节 中国古代对小孔成像的研究和应用21

第四节 中世纪光学的发展23

第三章 几何光学的发展和应用26

第一节 谁发明了眼镜27

第二节 带我们进入微观世界的显微镜30

第三节 望远镜的发明和改进32

第四节 几何光学的发展37

第四章 光的波动性和粒子性39

第一节 光的粒子性40

第二节 光的波动性42

第三节 波动说和粒子说的争论45

第四节 波动光学的复兴和确立48

第五章 光是一种电磁波54

第一节 法拉第和韦伯发现光和电磁有关55

第二节 麦克斯韦预言光是一种电磁波59

第三节 学术界怀疑麦克斯韦的电磁理论64

第四节 赫兹使学术界接受了电磁理论66

第六章 光的分解和光谱69

第一节 牛顿的三棱镜分光实验70

第二节 太阳光谱中的暗线72

第三节 光谱化学分析法74

第四节 现代天体光谱分析77

第七章 光传播的速度79

第一节 光的传播是否需要时间80

第二节 天文观察法测定光速83

第三节 地面仪器测定光速86

第四节 现代地面仪器测定光速89

第八章 光的波粒二象性91

第一节 光的波动学说的危机92

第二节 光电效应要求理论上有所突破95

第三节 量子概念的提出97

第四节 爱因斯坦以光量子解释光电效应99

第五节 光和物质的波粒二象性103

第九章 光速不变与狭义相对论105

第一节 尺缩效应和洛伦兹变换106

第二节 狭义相对论的创立112

第三节 质能转换公式116

第四节 三个与相对论有关的科学巨人119

第十章 引力场对光的影响123

第一节 广义相对论的创立124

第二节 光在引力场中会发生偏移127

第三节 光在引力场中会发生引力红移130

第四节 相对论的意义134

第十一章 激光及其广泛的用途137

第一节 激光研发的历史138

第二节 产生激光的原理141

第三节 激光的特点143

第四节 激光和光纤通信145

第五节 激光的广泛应用150

第十二章 利用太阳光解决全球变暖之危机154

第一节 全球变暖的状况及危害155

第二节 全球变暖的原因161

第三节 二氧化碳的性质和应用165

第四节 利用太阳光解决全球变暖之危机168

第五节 利用太阳光缓解全球变暖及粮食短缺问题178

附录1地质年代和生物的发展180

附录2火灾的分类182

附录3一种燃煤发电厂废气处理二氧化碳分离和综合利用装置183