笛卡兒
勒內·笛卡爾(1596 ~ 1650)，法國出生，法國數學家、科學家、哲學家。
笛卡爾不僅在哲學領域開辟了壹條新的道路，而且是壹位敢於探索的科學家，在物理學、生理學等領域，尤其是物理學方面做出了值得稱道的創新。笛卡爾從1619開始閱讀約翰內斯·開普勒的光學著作後，壹直關註透鏡理論，從理論和實踐兩個方面參與了光的本質、反射和折射率、磨透鏡的研究。他認為光的理論是整個知識體系中最重要的部分。
笛卡爾利用他的坐標幾何從事光學研究，在《折射光學》中首次提出了折射定律的理論推導。他認為光是壓力在以太中的傳播。他從光發射理論的觀點出發，利用網球撞擊布料的模型，計算光在兩種介質界面上的反射、折射和全反射，從而在平行於界面的速度分量不變的假設下，首次推導出折射定律。但是他的假設是錯誤的，他的推導得出了光速從光稀疏介質進入致密介質時速度增加的錯誤結論。他還對人的眼睛進行了光學分析，解釋了視力障礙的原因是晶狀體的變形，並設計了矯正視力的晶狀體。
威裏布裏德·斯涅耳
威裏布裏德·斯涅耳(1591 ~ 1626)，荷蘭萊頓數學家和物理學家，曾擔任萊頓大學數學教授。冷笑首先發現了光的折射定律，使精確計算幾何光學成為可能。斯涅爾折射定律(又稱斯涅爾定律)是從實驗中得到的，沒有經過任何理論推導。雖然正確，但從未正式發表過。只是後來惠更斯和艾薩克·沃斯在檢查他的手稿時才看到這個記錄。
是笛卡爾首先用今天的形式表達了折射定律。他沒有做任何實驗，只是從壹些假設出發，從理論上推導出規律。笛卡爾在《彎曲光學》(1637)壹書中討論了這個問題。
折射定律是最重要的幾何基本定律之壹。斯內爾的發現為幾何光學的發展奠定了理論基礎，極大地推進了光學的發展。
惠更斯
克裏斯蒂安·惠更斯(1629 ~ 1695)於1629年4月出生於海牙。他是荷蘭著名的物理學家、天文學家和數學家。他是伽利略和牛頓之間物理學的重要先驅，是歷史上最著名的物理學家之壹。他對力學和光學的發展有傑出的研究。
1645 ~ 1647在萊頓大學學習法律和數學；1647 ~ 1649轉到布雷達學院深造。在阿基米德和笛卡爾的直接影響下，他致力於力學、光學、天文學和數學的研究。他善於將科學實踐與理論研究相結合，徹底解決問題。因此在擺鐘的發明、天文儀器的設計、彈性體的碰撞、光的波動理論等方面都取得了突出的成就。
惠更斯原理是現代光學的壹個重要基礎理論。但它雖然能預測光衍射的存在，卻不能解釋這些現象，即能確定光波的傳播方向，卻不能確定不同方向傳播的振動的振幅。所以惠更斯原理是人類對光學現象的壹種近似理解。直到後來菲涅耳發展和補充了惠更斯的光學理論，創立了惠更斯-菲涅耳原理，衍射現象才得到很好的解釋，光波理論的整個理論才得以完成。
1678年，他在法國科學院的壹次演講中公開反對牛頓的光粒子理論。他說，如果光是微粒，它穿越時會改變方向。但當時人們並沒有發現這壹現象，用粒子理論解釋折射現象會得到與現實相矛盾的結果。因此，惠更斯在1690年出版的《論光》壹書中正式提出了光的漲落理論，確立了著名的惠更斯原理。在這個原理的基礎上，他推導出了光的反射和折射定律，滿意地解釋了光速在致密介質中下降的原因，也解釋了光進入冰洲石後產生的雙折射現象，認為是由冰洲石的橢圓形分子顆粒引起的。
菲涅耳
菲涅耳(1788 ~ 1827)是法國物理學家和鐵路工程師。1788年5月出生於布羅利，1806畢業於巴黎理工學院，1809畢業於巴黎橋梁與公路學院。1823年當選法國科學院院士，1825年當選英國皇家學會會員。1827 17年7月4日，因肺病去世，享年39歲。
菲涅耳的科學成就主要在兩個方面。壹個是衍射。他以惠更斯原理和幹涉原理為基礎，以新的定量形式建立了惠更斯-菲涅耳原理，完善了光的衍射理論。他的實驗非常直觀和靈敏，很多至今仍在使用的實驗和光學元件都冠上了菲涅耳的姓氏，比如雙鏡幹涉、波帶片、菲涅耳透鏡、圓孔衍射等等。另壹個成就是兩極分化。他和阿拉戈壹起研究了偏振光的幹涉，確定光是橫波(1821)。他發現了光的圓偏振和橢圓偏振(1823)，並用波動理論解釋了偏振面的旋轉。他推導出了反射定律和折射定律的定量定律，即菲涅耳公式；解釋了馬呂斯反射光的偏振和雙折射，奠定了晶體光學的基礎。
菲涅耳因其在物理光學研究方面的巨大成就而被譽為“物理光學的奠基人”。
倫琴
威廉·康拉德·倫琴(1845 ~ 1923)，德國物理學家，1845年3月27日出生於勒諾普。三歲時，他家搬到荷蘭，成為荷蘭人。1865年，他搬到了瑞士蘇黎世。倫琴進入瑞士蘇黎世聯邦理工學院機械工程系，1868畢業。1869年獲得蘇黎世大學博士學位，擔任物理學教授A. Conte的助理；1870年和孔蒂壹起回到德國，1871年和他壹起去維爾茨堡大學，1872年和他壹起在斯特拉斯堡大學工作。65438-0894年維爾茨堡大學校長，65438-0900年物理學教授兼物理研究所所長。1923年2月10日死於慕尼黑。
倫琴壹生在物理學的很多領域都做過實驗研究，比如電介質在帶電電容器中運動的磁效應，氣體的比熱容，晶體的熱導率，熱釋電和壓電現象，光在氣體中偏振面的旋轉，光電關系，物質的彈性，毛細現象等等。他因為發現了X射線而獲得了巨大的榮譽，以至於這些貢獻大部分都被忽略了。
1895 165438+10月8日，倫琴第壹次註意到放在射線管附近的氰鉑鋇小屏發出了光亮。經過幾天的不眠之夜，他確定熒光屏的發光是由射線管的某種輻射引起的。因為當時對這種射線的性質和性質知之甚少，所以他稱之為X射線，表示未知的意思。同年，12年2月28日，《維爾茨堡物理醫學學會雜誌》發表了他關於這壹發現的第壹份報告。他繼續研究這種射線，並分別在1896和1897發表了新論文。1896 65438+10月23日，倫琴在自己的研究所裏做了第壹次報告。在報告的最後，他拍了壹張維爾茨堡大學著名解剖學教授克裏克爾的手的x光照片。克裏克率先為倫琴歡呼了三次，並建議將這種射線命名為倫琴射線。
這時，發現X射線的消息在全世界引起了巨大的震動。當時，人們對這些射線感到無限驚訝:幾乎所有的東西對他們來說都是透明的，人們可以用這些射線看到他們的骨頭。沒有肉但有戒指的手指很清晰，像子彈嵌在身體裏。人們立即意識到它對醫學的影響。65438年10月23日，倫琴為物理醫學協會做了關於他的發現的唯壹壹次公開演講。人們以暴風雨般的掌聲歡迎他。以當時的知識，倫琴對X射線的工作是完全合格的，但他並不了解X射線的本質。倫琴在1895那篇著名論文的最後寫道:這些新射線不是以太的縱向振動吧？我必須承認，在我的研究過程中，我越來越確信，所以我應該宣布我的猜測，盡管我很清楚這個解釋需要進壹步證實。這種“進壹步證實”從未得到，依靠馬克斯·馮·勞厄、弗裏德裏希和克尼平的工作，花了十六年才解決了關於X射線本質的爭論。
在發現X射線後的幾個月裏，倫琴收到了來自世界各地的講學邀請，但他謝絕了所有的邀請，只有壹個除外，因為他想繼續研究他的X射線。他給要求他演示新射線的同事寫了壹條短信，表達了他的歉意，並解釋說他沒有時間做任何報告或表演。唯壹的例外是皇帝，他在6月1896+10月13向皇帝演示了他的x光片。倫琴對為皇帝表演總是很緊張。“我希望我用這個煙鬥的時候會很幸運，”他說。“因為這些管道非常脆弱，而且經常損壞，需要四天時間來排空壹根管道。”但是什麽都沒發生。倫琴接到這樣的邀請去皇宮，除了演講和演示，還要和皇帝共進晚餐，接受壹枚勛章(二級皇冠勛章)。離開的時候要退後壹步，以示對陛下的尊重。對此，解釋葉綠素復雜機制的有機化學家理查德·威爾斯泰特(Richard Wilstedt)表示，他和氨合成者弗裏茨·哈貝爾(Fritz hubbell)在做出他們的發現後，壹直期待著皇帝的邀請。所以他們練習倒著走。威爾斯泰特是壹位精致瓷器的收藏家。他們練習傾倒的房間裏有壹個很貴的瓷瓶。不出所料，他們的做法以瓷瓶被打碎告終。雖然他們沒有受到皇帝的邀請，但他們所做的練習沒有白費。後來兩人都獲得了諾貝爾獎。按照禮儀，他們從瑞典國王那裏領獎後要倒著走。倫琴發現X射線後，物理學家和醫學專業人士迅速研究了這種新的射線。在1896，關於這個主題的論文有1000多篇。在1896和1897之間，倫琴只寫了兩篇關於X射線的文章。然後，他回到自己最初的研究課題，寫了7篇在接下來的24年裏只引起短期興趣的文章，把對X射線的研究交給了其他年輕的新生力量。人們只能猜測他這樣做的原因。倫琴在1901獲得了第壹個物理學諾貝爾獎。1900年，他搬到了慕尼黑，在那裏他成為了實驗物理研究所的所長。1914年，他簽署了壹份德國著名科學家的宣言，宣稱他們與軍國主義的德國關系密切，但後來他後悔了。在第壹次世界大戰和隨後的通貨膨脹期間，他相當苦惱。1923年2月，倫琴在慕尼黑逝世，享年78歲。
阿爾伯特·亞伯拉罕·邁克爾遜
邁克爾遜(1852 ~ 1931)因發明精密光學儀器和對光譜學和計量學研究的貢獻，被授予1907年諾貝爾物理學獎。
邁克爾遜，1852 19年2月19，出生於普魯士斯特蘭諾(今波蘭)，幼年隨父母生活在美國。在舊金山男子中學校長的指導下，邁克爾遜對科學產生了興趣，尤其是光學和聲學，並展示了他的實驗能力。1869入選安納波利斯海軍學院學習。畢業後，他是這所學校的物理和化學講師。1880 ~ 1882獲準赴歐洲讀研，先後就讀於柏林大學、海德堡大學、法蘭西學院。1883俄亥俄州克利夫蘭凱斯應用科學學院物理學教授。從65438年到0889年，他成為馬薩諸塞州伍斯特市克拉克大學的物理學教授，在那裏他開始了壹項宏大的計量學項目。1892年，他被任命為芝加哥大學的物理學教授，後來擔任該大學物理系的第壹任系主任，在那裏他培養了自己對天文光譜學的興趣。1910 ~ 1911任美國科學促進會主席，1923 ~ 1927任美國科學院主席。1931因腦溢血於5月9日在加州帕薩迪納去世，享年79歲。
邁克爾遜的名字與邁克爾遜幹涉儀和邁克爾遜-莫雷實驗聯系在壹起，這其實是邁克爾遜壹生最重要的貢獻。在邁克爾遜時代，人們認為光和所有電磁波都必須由絕對靜止的“以太”來傳播，而“以太”是否存在，是否具有靜止特性，在當時還是壹個謎。有人試圖通過測量地球運動對靜止的“以太”產生的“以太風”來證明以太的存在和靜止特性，但由於儀器精度有限，遇到了困難。麥克斯韋在1879年寫信給美國航海歷局的D.P .托德，建議用羅默的天文方法來研究這個問題。邁克爾遜知道這壹情況後，決心設計壹種方法，將靈敏度提高到壹億，並測量相關效果。
1881年在柏林大學亥姆霍茲實驗室工作，為此發明了高精度的邁克爾遜幹涉儀，進行了著名的以太漂移實驗。他認為，如果地球圍繞太陽旋轉，相對於以太運動，光在平行於地球和垂直於地球的方向上通過同樣的距離需要的時間不同，所以當儀器旋轉90°時，前後產生的幹涉中必然有0.04條條紋在運動。1881年，邁克爾遜用最初建造的幹涉儀做了實驗。這種儀器的光學部分用蠟封在平臺上，不方便調節，往往要花好幾個小時才能測出壹個數據。實驗得到了否定的結果。在1884年訪美的瑞利和開爾文的鼓勵下，他與化學家莫雷合作改進幹涉儀的靈敏度，得到的結果仍然是陰性。1887年，他們繼續改進儀器，光程增加到11米。花了五天時間仔細觀察地球沿軌道與靜止以太的相對運動，結果還是否定的。這個實驗引起了科學家的震驚和關註，與熱輻射中的“紫外線災難”壹起被稱為“科學史上的兩朵烏雲”。隨後，超過10人重復了這個實驗50年。對它的進壹步研究導致了物理學的新發展。
邁克爾遜的另壹個重要貢獻是光速的測量。早在海軍軍官學校工作的時候，他就因為航海的實際需要，對光速的測量產生了興趣，並在1879開始了光速的測量。他是繼菲佐、福柯和科諾之後，第四個在地面上測量光速的人。他得到了嶽父和政府的資助，這使他能夠改進實驗裝置。他用正八邊形的鋼棱鏡代替了福柯實驗中的旋轉鏡，從而將光路延長了600米。返回光的位移達到133 mm，提高了精度和傅科方法。他曾多次連續測量光速，最精確的測量是在南加州山區1924到1926的35公裏長的光學路上進行的，數值為(299796±4)km/s，邁克爾遜從未對自己達到的精度感到滿意。他總是不斷改進，反復試驗，不知疲倦地工作，不斷提高。他花了半個世紀。最後，在壹次精心設計的光速測量中，他死於中風。後來，他的同事公布了測量結果。他真的把壹生都獻給了光速的測量。
1920年，邁克爾遜與天文學家皮斯(F.G. Pease)合作，在100英寸(約254米)的反射望遠鏡後面放了壹個20英尺(約6米)的幹涉儀，組成壹個恒星幹涉儀，用來測量參宿四(獵戶座壹等變星)的直徑，直徑相當大，2.50。這種方法後來被用來測定其他恒星的直徑。
邁克爾遜的第壹個重要貢獻是發明了邁克爾遜幹涉儀，用來完成著名的邁克爾遜-莫雷實驗。根據經典物理理論，光甚至所有電磁波都必須通過靜態以太傳播。地球的公轉產生了相對於以太的運動，所以光在地球上兩個垂直方向上通過相同距離的時間應該是不同的，這種差異應該會產生0.04的幹涉條紋在邁克爾遜幹涉儀上移動。1881年，邁克爾遜在實驗中沒有觀測到這種條紋運動。1887年，邁克爾遜與著名化學家莫雷合作改進實驗裝置，但沒有發現條紋運動。這個實驗結果暴露了以太理論的缺陷，動搖了經典物理學的基礎，為狹義相對論的建立鋪平了道路。
邁克爾遜是第壹個提倡用光波的波長作為長度基準的科學家。1892年，邁克爾遜在溫度為15℃，壓力為760毫米汞柱的條件下，用專用幹涉儀測得鎘的紅線波長為6438.4696埃，所以1 m等於1553164倍鎘的紅線波長。這是人類第壹次獲得了壹個永遠不變、不可摧毀的長度基準。
在光譜學方面，邁克爾遜發現了氫光譜的精細結構和汞、鉈光譜的超精細結構，在現代原子理論中發揮了重要作用。邁克爾遜還利用自己發明的“可見度曲線法”，對譜線形狀與壓強的關系、譜線增寬與分子運動的關系進行了細致的研究。這些結果對現代分子物理學、原子光譜學和激光光譜學產生了巨大的影響。1898年，他發明了階梯光柵研究塞曼效應，分辨率遠高於普通衍射光柵。
邁克爾遜是壹位優秀的實驗物理學家。他的實驗以設計精巧、精確度高著稱。愛因斯坦曾稱贊他是“科學中的藝術家”。
李普曼
李普曼(1845 ~ 1921)因發明基於幹涉現象的彩色攝影獲得1908年諾貝爾物理學獎。
李普曼是法國著名的物理學家。他於8月1845日出生在盧森堡。我父親來自洛林，母親來自阿爾薩斯。兩人都在盧森堡的貴族政府中擔任家庭教師，生活安逸。但他們深感自己是法國人，應該在祖國的懷抱中養育兒子。三歲時，李普曼的父母辭職離開盧森堡，回到法國，不顧主人壹再要求，在巴黎文化氛圍最濃厚的拉丁區定居下來。
李普曼就出生在這樣壹個書香門第，父母都是踏實、謙虛、有教養的人。他們對待學習的態度認真細致。這對李普曼思想品德的形成起到了潛移默化的作用。李普曼雄心勃勃，工作勤奮。1868考入巴黎師範學院教育系，但對數學和物理表現出了濃厚的興趣，於是第二年轉到了物理系。在隨後的10年裏，他探索了物理學的各個方面，尤其是在實驗物理學方面做出了許多貢獻。1882年被聘為巴黎大學數學和物理學教授，後來因在實驗物理方面的傑出成就而蜚聲海內外。1886年當選法國科學院院士。
1891年，李普曼發明了壹種復制彩色照片的方法，即彩色照相幹涉法。這種方法不使用染料和顏料，而是使用不同波長的自然顏色。李普曼這樣描述他的彩色攝影:“把裝有感光攝影膠片的平板放入裝有水銀的盒子裏。曝光時，水銀接觸感光膠片，形成反射面。曝光後，感光版按普通方法處理，待版材幹燥後，出現顏色。這種顏色可以通過反射看到，永遠不會褪色。這個結果是由於敏感膜內部的幹涉現象。曝光時，入射光與反射面反射的光發生幹涉，從而形成半波長的幹涉條紋。正是這些條紋通過攝影被記錄在膠片上，從而留下了投射光的特征。未來用白光照射觀察底片時，由於選擇性反射，底片上的每個點只把記錄在上面的選定顏色反射到人的眼睛，其他顏色則被幹涉抵消。所以人們在照片中的每壹點看到的都是圖像的顏色，這只是壹種選擇性反射現象。照片本身是由無色物質構成的。”
由於曝光時間長，色彩飽和，這種方法最終被麥克斯韋的三色攝影所取代，但它仍然是彩色攝影發展的重要壹步。
李普曼在物理學上有很大成就，研究範圍很廣，尤其是電學、熱學、光學和光電子學。當時歐洲科學界公認他是權威。
1912年，李普曼當選法國科學院院長。1921年，李普曼赴加拿大、美國講學，在國外病倒，於13年7月回國途中去世。
拉曼
拉曼(1888 ~ 1970)因在光散射方面的研究工作和拉曼效應的發現獲得了1930年諾貝爾物理學獎。
拉曼是印度人，也是第壹位獲得諾貝爾物理學獎的亞裔科學家。拉曼也是壹名教育家。他從事研究生的培養，向印度許多重要崗位輸送許多優秀人才。
拉曼1888165438+10月7日出生於印度南部的蓖麻諾。我父親是大學數學和物理學教授。他從小接受科學教育，培養了他對音樂和樂器的興趣。
拉曼天賦出眾，16歲大學畢業，以第壹名的成績獲得物理學金牌。19歲，以優異成績獲得碩士學位。1906年，年僅18歲的他在英國著名科學雜誌《自然》上發表了關於光的衍射效應的論文。由於生病，拉曼失去了在英國壹所著名大學做博士論文的機會。獨立前，印度如果沒有獲得英國的博士學位，就沒有資格從事科學文化界的工作。但是會計行業是唯壹的例外，不需要先去英國培訓。於是拉曼向財政部申請求職，並獲得第壹名，被授予首席會計助理的職位。
拉曼在財政部幹得不錯，責任越來越重，但他不想沈浸在官場。他執著於自己的科學目標，把所有的業余時間都用來繼續研究聲學和樂器理論。在加爾各答有壹個學術機構叫做印度科學教育協會，它有壹個實驗室，拉曼在那裏進行他的聲學和光學研究。經過10年的努力，拉曼在沒有資深研究者指導的情況下，獨立完成了壹系列成果，發表了許多論文。
1917年，加爾各答大學破例邀請他做物理學教授，讓他從此專心科研。在加爾各答大學當老師的16年間，他還在印度科學教育協會進行實驗。學生、老師、訪問學者都來這裏向他學習，與他合作，逐漸形成了以他為核心的學術群體。在他的榜樣和成就的鼓舞下，許多人走上了科學研究的道路。其中就有著名的物理學家沙哈和玻色。此時的加爾各答正在組建印度的科研中心，加爾各答大學和拉曼集團成為民眾支持的核心。1921年，拉曼代表加爾各答大學在英國講學，表明他們的成果得到了國際認可。
1934年，拉曼等學者創立印度科學院，並親自擔任院長。1947年，拉曼研究所成立。他在印度科學發展方面取得了巨大成就。拉曼有把握分子散射主題的好眼光。在他多年的持續努力中，明顯有壹個思路，就是針對理論上的薄弱環節，堅持不懈地開展基礎研究。拉曼非常重視發現人才。從印度科學教育協會到拉曼研究所，他身邊總是有壹群群才華橫溢的學生和合作者。根據光散射的統計，在過去的30年裏，66位學者發表了他的實驗室的377篇論文。他對學生很好，受到他們的欽佩和愛戴。拉曼喜歡音樂、鮮花和巖石。他研究鉆石的結構，花掉了大部分獎金。晚年，他致力於花卉的光譜分析。在他80歲生日的時候，他出版了他的專輯《視覺生理學》。拉曼愛玫瑰勝過壹切。他擁有壹座玫瑰園。拉曼於1970年去世，享年82歲，按照他的遺願，在他的花園裏火化。
X射線的康普頓效應被發現後，海森堡在1925年預言可見光也會有類似的效應。1928年，拉曼在《壹種新的輻射》壹文中指出，單色光定向通過透明材料時，會有壹部分光發生散射。散射光的光譜中不僅含有壹些原波長的光，還含有壹些弱光，其波長與原波長相差壹個常數。這種單色光被介質分子散射後頻率發生變化的現象稱為組合散射效應，也稱拉曼效應。這壹發現很快得到了認可。英國皇家學會官方稱之為“20世紀20年代實驗物理學中三四個最傑出的發現之壹”。
拉曼效應為光的量子理論提供了新的證據。後來的研究表明，拉曼效應對於研究分子結構和化學分析非常重要。
光散射現象中有壹種特殊的效應，類似於X射線散射的康普頓效應。光的頻率在散射後會發生變化。頻率的變化取決於散射物質的特性。這就是拉曼效應，是1928年拉曼在研究光散射的過程中發現的。在拉曼及其合作者宣布發現這壹效應的幾個月後，前蘇聯的蘭德斯伯格和曼德爾斯坦也獨立發現了這壹效應，他們稱之為聯合散射。拉曼光譜是入射光子與分子碰撞時，分子的振動能量或轉動能量與光子能量疊加的結果。利用拉曼光譜，可以將紅外區的分子能譜轉移到可見光區進行觀察。因此，拉曼光譜作為紅外光譜的補充，是研究分子結構的有力武器。