生物显微镜-光的本质

一个古老的故事说，三个瞎子模大象。一个瞎子模到了大象的长鼻子，就说大象又细又长、类似绳子。第二个瞎子模到了大象的胆，说大象又圆又硬、类似树干。第三个瞎子摸到了大象的再朵，说大象又扁又宽、类似一片大树叶。每个人的描述都正确，但都不全面。

研究光的本质的科学家就像故事中的瞎子一样，而光就像一头大象。他们试图插述光，但他们的描述强烈地取决于他们对光的哪一个方面进行了研究。对于理科和工科的学生来说，很重要的一点是要理解，他们所学的所有定律、法则和公式都只是对真实情况的近似。通过实现越来越好的近似，科学就不断进步。例如，在普通物理学学过的牛顿三大定律精确地描述了当初体速度远低于光速时物体的运动。然而，当物体速度很大时，它们就不足以解择物理现象丁。牛顿定律是爱因斯坦相对记的一种低速近似。

对光的每一种描述都只是光的真实情况的一种近似。本章中，我们将简要论述对光的一种描述。研究光的科学校称为“光学”（。ptics），而每一种描述都构成了光学的一个分支。本章的目的不是要给出对光的本质的一个综合描述，而是要把光学研究的一个方面——几何光学——展现给大家。另外，本章还给出了光学材料的一些背景信息，以及几何光学定律的几个应用。

“光好似一头大象”的说法是恰当的，因为光有三种不同的描述方法：几何光学（geo—mdricaloptics）、物理光学（Physica[optics）、量子光学（quantum optics）。