专业英语教案 光电信息工程专业用

? Light must travel through a medium.

光必须通过某种介质进行传播。

? This medium is called Ether, which is an omnipresent, boundlessly resilient, massless medium

unable to be sensed that was formerly theorized as the medium that carried light.

这种介质称为以太，它是一种无所不在的，有无限弹性的，无质量的，不不能被感知的介质，在从前它被理论化为能运载光的介质。

? Light is a form of energy - Light travels in waveform in short wavelengths.

光是一种能量形式——光在短波长方面以波形的形式传播。 ? ether n. 天空醚, 大气, 苍天, [物]以太 ? omnipresent adj. 无所不在的, 同时遍在的 ? boundlessly adv. 无穷地, 无限地 ? resilient adj. 弹回的, 有回弹力的 ? massless adj. [物]无质量的 ? theorize v. 建立理论, 理论化 ? waveform n. 波形

The Particle Theory of Light:光的粒子理论

The theory that light is transmitted via corpuscular form was supported and advocated by Sir Isaac Newton. According to this theory: light is composed of particles (“corpuscular”) that travel in a straight line at an extreme speed, they allow the eye experience vision when they are absorbed, and various colored particles all have differing sizes.

? corpuscular adj. 微粒的，细胞的，小体的 ? advocate vt. 拥护；提倡； 主张 ? according to v. 依照

光以粒子形式传播的这一理论被艾萨克·牛顿先生支持并且提倡。依照这一理论：光是由粒子构成的，它们沿直线并以高速传播，当它们被吸收时，就使得眼睛体验视力，不同颜色的粒子都有着不同的尺寸。

The Quantum Theory of Light:光的量子理论

The theory that combines both the wave and particle models was suggested by Max Planck. According to this theory: light is absorbed or released in bundles of energy called photons. ? suggest vt. 建议, 提出, 使想起, 暗示

结合波动模型和粒子模型的理论是由马克斯·普朗克提出的。依照这一理论：光被以含有能量束的光子形式吸收或者释放。

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Huygen's Principle:惠更斯原理

Christian Huygens, a Dutch scientist, supported the concept that light is a wave motion that is transmitted through ether. Applying this theory, Huygens derived the laws of reflection and refraction. ? derive vt. 获得, 导出(from)

克里斯蒂安·惠更斯，一位荷兰科学家，他支持光是通过以太传播的波形运动的概念。应用这一理论，惠更斯推导出反射定律和折射定律。

Young's Double-Slit Experiment:杨氏双缝实验

Thomas Young (1773-1829), an English scientist, also credited for helping translate the Rosetta Stone, conducted an experiment in 1801, known as Young's double-slit experiment, that allowed him to show the wave nature of light and measure its wavelengths. The setup of this experiment is quite elegant--Light from a single source shines through two narrow, closely-placed slits for them to serve as two coherent light sources. (A coherent light source is one that makes light waves have a consistent phase relationship with each other--crest overlaps crest, trough overlaps trough) A screen is put behind these slits. ? credit n. 信任, 信用, 声望, 荣誉, [财务]贷方, 银行存款

vt. 相信, 信任, 把...归给

? conduct vt. 处理； 经营；引导；实施

? elegant adj. 优雅的, 风雅的, 雅致的, 文雅的, 有风度的；优美的, 精彩的, 讲究的 ? crest 【物】波峰; 振幅; 峰值, 最大值 ? trough 【物】波谷

托马斯·杨(1773-1829)，一位英国科学家，也相信可以帮助翻译“罗塞塔碑”，在1801年进行了一个实验，就是著名的“杨氏双缝实验”，这一实验使得他向人们展示了光的波动特性，并且可以测量波长。这个实验的安装十分讲究——来自同一光源的光将两条狭窄、挨得很近的裂缝照亮，那么它们就象两个相干光源（相干光源是指能够使得两束光相互有固定的位相关系，波峰与波峰重叠，波谷与波谷重叠）。

（约5000年前，古埃及人发明了一种图形文字，称为象形文字。这种字写起来既慢又很难看懂，国此大约在3400年前，埃及人又演化一种写得较快并且较易使用的字体。

随着时光的流逝，最终连埃及人自己也忘记了如何释讳早期的那种象形文字了。若不是因为拿破仑大军入侵埃及时，随军的法国古文字学家们的那次发现，极有可能至今考古学家们仍无法辩认这种文字。

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１７９９年，拿破仑率军远征埃及时，他手下的一名军官布夏尔带领士兵，在罗塞塔城附近修筑防御工事时，发现了一块黑色玄武岩断碑。碑上用两种文字三种字体刻着同一篇碑文。最上面用的是古埃及的象形文字，中间是古埃及的草书体象形文字（亦称民书体文字），下面是希腊文字。这就是后来被世人称之为“罗塞塔碑”的著名石碑。

原来，“罗塞塔碑”上的碑文是公元前１９６年埃及孟斐斯城的僧侣们，给当时的国王写的一封歌功颂德的感激信。这位国王就是第十五王朝法老托勒密。他登上国王宝座后不久，取消了僧侣们欠交的税款，并为神庙开辟了新的财源，对神庙采取了特殊的保护措施，给僧侣们带来了一系列好处，所以很快赢得了僧侣们的敬仰。于是僧侣们写了这封感激信，并用三种字体写的两种文字刻在这块黑色玄武岩碑石上。

小小的罗塞塔城，由于有了这块借以解开埃及象形文字之谜的碑石而举世闻名。不过，这块著名的碑石早已不在该城，它被收藏在伦敦的大英博物馆里了。）

Now, if light consisted of particles, then the screen would reveal two bright lines when the light illuminated through. Young, however, saw a center bright line and groups of symmetrical dark and bright edges and explained these groups to be marks of constructive and destructive interference.

? constructive interference 相长干涉（当两列同相的波相遇，它们的波峰／波谷会叠加成一个

更大的波峰／波谷，这现象称为相长干涉。）

? destructive interference 相消干涉（当两列反相的波相遇，一列波的波峰会叠加在另一列波

的波谷上，使两个波互相抵消，这现象称为相消干涉。）

那么，若光由粒子组成，当光通过狭缝时，在屏幕上将显示两条明亮的线。不过，（托马斯·）杨看见中心是亮线，然后两侧是对称的明暗边缘，并且解释这些条纹就标志着相长干涉和相消干涉。 So, since we've covered the basics, here is a diagram, which geometrically analyzes the experiment and explains some equations:

因此，既然掌握了这些基本性质，这就是一张图解，可以从几何角度分析这些实验并且解释一些方程式：

As the image indicates, the difference in the length of r1 and r2 is dsin?. 正如图像所显示的，r1和r2的长度差为dsin?。

Equations for Young's Double-Slit Experiment may be found here. 杨氏双缝实验的公式在这里就可以得到。

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Fresnel and Transverse Waves:

Augustin Fresnel, in 1821 put forward results from experiments involving double refraction and polarized light suggested that light is a transverse wave, which is a wave where the vibrating part moves perpendicularly to the coming wave. Equations that he formulated, the Fresnel equations provide the amplitude of reflected and transmitted polarized light traveling at a plane interface. ? Transverse adj. 横向的, 横断的

? formulate vt. 用公式表示, 明确地表达, 作简洁陈述；v. 阐明 ? amplitude n. 【物】振幅 ? interface n. 分界面

奥古斯丁·菲涅耳，在1821根据双折射和偏振光方面的实验提出结论，认为光是一个横波，所谓横波是指波的振动方向与传播方向垂直（原文：波的振动部分垂直地移向来波）。他推导出的方程式称为菲涅耳方程式，当光遇到一个平面的分界面时，它可以给出反射光和透射偏振光的振幅。

Further Developments:

James Clerk Maxwell, a scientist studying electricity and magnetism, formulated the four Maxwell equations, which gave a predicted speed of an electromagnetic wave through ether, which actually ended up being the speed of light, c. So from this point on, light was considered to be a part of the electromagnetic spectrum.

? Predict v. 预知, 预言, 预报, 预测 ? end up v. 竖着, 结束, 死

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，一位研究电学和磁学（电磁学）方面的科学家，总结出4个麦克斯韦

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