光源成果

㈠ 光源的發展史

一、 概論
光源的發展史：
照明的最佳光源是太陽光。太陽以可見的光譜提供光線，千百年來，人們的眼睛已經熟悉了這種光譜。現在人類已經開始重視對日光源的應用，一些創新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等，可將日光引入大樓內部，作為主要的照明光源。
人工光源分物理光源與電光源
物理光源主要是從人工取火開始，人工取火是一件意義十分重大的發明。恩格斯說：「就世界性的解放作用而言，摩擦生火還是超過了蒸汽機，因為摩擦生火第一次使人支配了一種自然力，從而最終把人同動物界分開」（《馬恩選集》第3卷154頁）。從這兒可以看出照明對人類的文明的意義有多麼重大。
鑽木取火是最古老的取火方法，據說是在上古時期，西方荒遠的地方有一個遂明國，終年暗無天日，唯一靠一棵大樹閃閃發光照明全國。後來一個聰明的人發現，是一些形狀象鶚的長腳爪、黑脊背、白肚子的大鳥在啄樹干，一啄的頃間便放射出燦爛的火光。這人反復思緒，就用樹支試鑽，不一會就發熱冒煙而後起火，從此，真正的火就產生了，遂明國也變成了光明的國度。人們為了感謝這位鑽木取火的發明者，就稱他為「燧人」。
1879年，愛迪生最先成功發明的是白熾燈。現代的白熾燈是將電流通過一小圈鎢絲，使鎢絲受熱而發亮。白熾燈是照明領域最成功的產品。目前在幾乎所有家用照明應用中佔主導地位。然而由於白熾燈只能將約二十分之一的電能轉化為光能，它的效率很低。
托馬斯愛迪生為了設計這種新發明以替代舊有的煤沒燈以及汽燈，他和他的同事們試用了上千種不同質料的燈絲，同時也把原設計做了上千次的個性在1879年的一次實驗中，他們終於獲得了成功。他們在一個抽掉了空氣的燈光中放入一段碳化的棉線做燈絲，結蛤灑泡連續發光13小後燈絲才被燒斷。現代燈泡使用的是更為耐久的用鎢做的燈

燈具的發展史：
遠古時代，世人沒有燈具，沒有火種。而黑夜從來不是人類的朋友，它桎梏著先民們原本低級的生存活動，也為野獸的肆虐和侵襲製造了可乘之機……這一切，因火的使用而發生了翻天覆地的革命：火，結束了「茹毛飲血」的時代，驅散了蟲豸和野獸，也消減著人們內心深處的恐懼和憂患；同時，人類漸漸地有意識地固定火源，而這些用來固定火源的輔助設備經過不斷改進和演變，也就出現了專用照明的物事——燈具。
人類社會自鑽木取火以來，經歷了製造和使用動物油燈、植物油燈、煤油燈到白熾燈、日光燈的漫長歷史過程。
燈具所要完成的工作是將光源發出的光線經燈具控光器件後按預定的要求分配到需要的方向中去。一般控光方式後有反射式，透射式和反射——透射式。現代燈具的三大構件為電光源、燈罩和管架。燈罩的作用是十分明顯的，它不僅能夠提高光量的利用率、保護光源和視力，而且作為一種裝飾品，創造著現代高度的審美情趣。
燈具造型追求藝術性與科學性的有機結合 ，燈具造型除了功能合理外，還應有美化環境、裝飾建築、創造氣氛的作用 。燈具造型設計既要彩現代科學技術成果，還要體現文化特色，要把科學性和藝術性有機地結合起來 ，而不能片面追求科學性（功能性）或藝術性。
特別是當今流行的 "建築化" 照明，把發光器件 （光源）和建築構件（頂棚、梁、柱牆和 地面等）及室內設施（寫字台、傢具、吊扇等）融為一體，有僅使用權照明燈具的內涵不斷深化與擴展，而且形式多種多樣，讓人耳目一新。

照明燈具的設計技術水平正不斷提高。燈具設計軟體，即CAD將逐步推廣並普及化。在理論上，應用場論來設計燈具的[L]=[S]X[O]方程可望求解。按場論概念分析，燈具改變光源的光分布，用[S]表示光源的光場，[O] 為燈具光學系統的光場，[L]為燈具的光分布的光場。
未來燈具的 光學設計、熱學設計、安全設計、機械與工藝設計的科學化程度將大大提高，可用正行或逆行光路法和FIELD法計算配光技術；溫度場分布、熱流模型和氣流分布等研究成果及技術，特別是燈具系統化設計的理論和技術 。將得到推廣和應用。
當今的燈具不僅要有最 佳的內在質量，而且還要簡潔、明快、美觀大方和安全經濟，以滿足人們生活、生產和文化娛樂的要求 ，為人們提供一個最佳的視覺光照環境。

以往室內照明燈具的藝術化實例甚多 ，並給人美的享受和留下了深刻的印象；而工廠和道路照明功能性很強的燈具 ，近年來也悄悄地發生變化，國際上近年來推出的藝術路燈和工礦燈，不僅功能合理，而且具有很高藝術觀賞價值。
光的傳播

當光線到達一表面，其中一部分被反射，一部分被吸收，還有一部分透射過去。反射面可以像鏡子一樣光滑，或者像塗漆的表面一樣將入射光散射。吸收光通常被轉化成熱量。沒有被反射或吸收的部分則透過表面。

光源與燈具的光學設計應用以上光線傳播的方式來創造想要得到的效果。

㈡ 人工光源的發展過程

一、 概論
光源的發展史：
照明的最佳光源是太陽光。太陽以可見的光譜提供光線，千百年來，人們的眼睛已經熟悉了這種光譜。現在人類已經開始重視對日光源的應用，一些創新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等，可將日光引入大樓內部，作為主要的照明光源。
人工光源分物理光源與電光源
物理光源主要是從人工取火開始，人工取火是一件意義十分重大的發明。恩格斯說：「就世界性的解放作用而言，摩擦生火還是超過了蒸汽機，因為摩擦生火第一次使人支配了一種自然力，從而最終把人同動物界分開」（《馬恩選集》第3卷154頁）。從這兒可以看出照明對人類的文明的意義有多麼重大。
鑽木取火是最古老的取火方法，據說是在上古時期，西方荒遠的地方有一個遂明國，終年暗無天日，唯一靠一棵大樹閃閃發光照明全國。後來一個聰明的人發現，是一些形狀象鶚的長腳爪、黑脊背、白肚子的大鳥在啄樹干，一啄的頃間便放射出燦爛的火光。這人反復思緒，就用樹支試鑽，不一會就發熱冒煙而後起火，從此，真正的火就產生了，遂明國也變成了光明的國度。人們為了感謝這位鑽木取火的發明者，就稱他為「燧人」。
1879年，愛迪生最先成功發明的是白熾燈。現代的白熾燈是將電流通過一小圈鎢絲，使鎢絲受熱而發亮。白熾燈是照明領域最成功的產品。目前在幾乎所有家用照明應用中佔主導地位。然而由於白熾燈只能將約二十分之一的電能轉化為光能，它的效率很低。
托馬斯愛迪生為了設計這種新發明以替代舊有的煤沒燈以及汽燈，他和他的同事們試用了上千種不同質料的燈絲，同時也把原設計做了上千次的個性在1879年的一次實驗中，他們終於獲得了成功。他們在一個抽掉了空氣的燈光中放入一段碳化的棉線做燈絲，結蛤灑泡連續發光13小後燈絲才被燒斷。現代燈泡使用的是更為耐久的用鎢做的燈

燈具的發展史：
遠古時代，世人沒有燈具，沒有火種。而黑夜從來不是人類的朋友，它桎梏著先民們原本低級的生存活動，也為野獸的肆虐和侵襲製造了可乘之機……這一切，因火的使用而發生了翻天覆地的革命：火，結束了「茹毛飲血」的時代，驅散了蟲豸和野獸，也消減著人們內心深處的恐懼和憂患；同時，人類漸漸地有意識地固定火源，而這些用來固定火源的輔助設備經過不斷改進和演變，也就出現了專用照明的物事——燈具。
人類社會自鑽木取火以來，經歷了製造和使用動物油燈、植物油燈、煤油燈到白熾燈、日光燈的漫長歷史過程。
燈具所要完成的工作是將光源發出的光線經燈具控光器件後按預定的要求分配到需要的方向中去。一般控光方式後有反射式，透射式和反射——透射式。現代燈具的三大構件為電光源、燈罩和管架。燈罩的作用是十分明顯的，它不僅能夠提高光量的利用率、保護光源和視力，而且作為一種裝飾品，創造著現代高度的審美情趣。
燈具造型追求藝術性與科學性的有機結合 ，燈具造型除了功能合理外，還應有美化環境、裝飾建築、創造氣氛的作用 。燈具造型設計既要彩現代科學技術成果，還要體現文化特色，要把科學性和藝術性有機地結合起來 ，而不能片面追求科學性（功能性）或藝術性。
特別是當今流行的 "建築化" 照明，把發光器件 （光源）和建築構件（頂棚、梁、柱牆和 地面等）及室內設施（寫字台、傢具、吊扇等）融為一體，有僅使用權照明燈具的內涵不斷深化與擴展，而且形式多種多樣，讓人耳目一新。

照明燈具的設計技術水平正不斷提高。燈具設計軟體，即CAD將逐步推廣並普及化。在理論上，應用場論來設計燈具的[L]=[S]X[O]方程可望求解。按場論概念分析，燈具改變光源的光分布，用[S]表示光源的光場，[O] 為燈具光學系統的光場，[L]為燈具的光分布的光場。
未來燈具的 光學設計、熱學設計、安全設計、機械與工藝設計的科學化程度將大大提高，可用正行或逆行光路法和FIELD法計算配光技術；溫度場分布、熱流模型和氣流分布等研究成果及技術，特別是燈具系統化設計的理論和技術 。將得到推廣和應用。
當今的燈具不僅要有最 佳的內在質量，而且還要簡潔、明快、美觀大方和安全經濟，以滿足人們生活、生產和文化娛樂的要求 ，為人們提供一個最佳的視覺光照環境。

以往室內照明燈具的藝術化實例甚多 ，並給人美的享受和留下了深刻的印象；而工廠和道路照明功能性很強的燈具 ，近年來也悄悄地發生變化，國際上近年來推出的藝術路燈和工礦燈，不僅功能合理，而且具有很高藝術觀賞價值。
光的傳播

當光線到達一表面，其中一部分被反射，一部分被吸收，還有一部分透射過去。反射面可以像鏡子一樣光滑，或者像塗漆的表面一樣將入射光散射。吸收光通常被轉化成熱量。沒有被反射或吸收的部分則透過表面。

光源與燈具的光學設計應用以上光線傳播的方式來創造想要得到的效果

㈢ 怎樣查復旦大學電光源研究所論文及成果

怎樣查復旦大學電光源研究所論
肯定知道更多,好事情的

㈣ 我國古代在光學取得成就

小孔成像

兩千多年以前，我國學者韓非，在他的書里記載了一個有趣的故事：有人請了一個畫匠為他畫一張畫。三年以後，畫匠告訴他：「畫成了！」他一看，八尺長的木板上只塗了一層漆，什麼畫也沒有，便大發脾氣，認為畫匠欺騙了他。畫匠說：「請你修一座房子，房子要有一堵高大的牆，再在這堵牆對面的牆上開一扇大窗戶。把木板放在窗上，太陽一出來，你在對面的牆上就可以看到一幅圖畫。」他半信半疑，照畫匠的話去辦。果然，在屋子的牆壁上出現了亭台樓閣和往來車馬的圖象，好像一幅絢麗多彩的風景畫。尤其奇怪的是，畫上的人和車還在動，不過都是倒著的！
大約兩千四五百年以前，我國的學者—－墨翟和他的學生，做了世界上第一個小孔成倒像的實驗，解釋了小孔成倒像的原因，指出了光的直線進行的性質。這是對光直線傳播的第一次科學解釋。《墨經》中這樣紀錄了小孔成像：
「景到，在午有端，與景長。說在端。」
「景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景於上；首蔽上光，故成景於下。在遠近有端，與於光，故景庫內也。」
這里的「到」古文通「倒」，即倒立的意思。「午」指兩束光線正中交叉的意思。「端」在古漢語中有「終極」，「微點」的意思。「在午有端」指光線的交叉點，即針孔。物體的投影之所以會出現倒像,是因為光線為直線傳播,在針孔的地方,不同方向射來的光束互相交叉而形成倒影。「與」指針孔的位置與投影大小的關系而言。「光之人，煦若射」是一句很形象的比喻。「煦」即照射，照射在人身上的光線，就像射箭一樣。「下者之人也高；高者之人也下」是說照射在人上部的光線，則成像於下部；而照射在人下部的光線，則成像於上部。於是，直立的人通過針孔成像，投影便成為倒立的。「庫」指暗盒內部而言。「遠近有端，與於光」，指出物體反射的光與影像的大小同針孔距離的關系。物距越遠,像越小；物距越近,像越大。
《墨經》在兩千多年前關於針孔成像的描述，與今天的照相光學所講的是完全吻合的。

㈤ 最近最前沿的科學成果

字數有限，內容無限啊，就撿幾條吧，內容也有刪減的。

新生哺乳動物心臟受損後能自愈【醫學】
美國德州大學西南醫學中心的研究人員在2月25日出版的《科學》雜志上報告說，老鼠實驗表明，新生哺乳動物的心臟在受損後完全能夠自我癒合，這一發現可為治療人類心臟病提供新的思路。
實驗中，研究人員將剛出生一周的小鼠15%的心臟切除，結果發現，在3周內，受損的心臟重新完好地長出來，其外觀和功能與正常心臟無異。研究人員認為，仍在跳動的未受損的心臟細胞，也就是心肌細胞，是新生細胞的主要來源。這些心肌細胞會停止跳動一段時間並且分裂，從而為心臟提供新鮮的心肌細胞。
「心臟病是發達國家威脅人們健康的頭號殺手，這是我們在尋找心臟病治療方法的道路上邁出的重要一步。」該研究報告作者之一、內科醫學助理教授希沙姆·薩迪克說，「我們發現，新生哺乳動物的心臟能夠自我修復，它只是在發育老化的過程中忘記了這一技能。目前的挑戰是要找到一種方法來幫助成年後的心臟回想起如何重新進行自我修復。」
此前的研究已經證明，一些能夠重新長出鰭和尾巴的魚類和兩棲類動物等低等生物也可以部分再生其受損的心臟。「相比之下，成年哺乳動物的心臟缺乏這種重新長出失去的或者受損的組織的能力，其結果是，當心臟出現損傷時，比如心臟病發作後，心臟就會變得越來越虛弱，最終導致心臟衰竭。」薩迪克說。
報告的另一位作者、分子生物學家埃里克·奧爾森博士說，成年後的心臟在發生損傷時無法再生，這是心血管醫學領域面臨的一個主要障礙。而這項工作表明，在出生後的一段「窗口期「內，哺乳動物的心肌再生是有可能的，只是這種再生能力隨後就失去了。有了這些認識，未來將可以通過葯物、基因或者其他方法以喚醒成年老鼠乃至成人的心肌再生能力。
研究人員表示，他們下一步將趁心臟仍具備再生能力時對這個短暫的「窗口期」加以研究，並找出心臟是如何以及為什麼會在生長發育的過程中「關閉」這一非凡能力的答案。（來源：科技日報 陳丹）

蘭州重離子冷卻儲存環成功加速83號元素鉍 【物理&化學】
文章來源：近代物理研究所 發布時間：2011-02-25
2月25日，中科院近代物理研究所科技人員在蘭州重離子研究裝置（HIRFL）冷卻儲存環（CSR）主環上成功實現了83號元素鉍離子（209Bi36+）束流的冷卻累積並加速到每核子能量170MeV，鉍離子是繼C，Ar，Ni，Kr和Xe等之後，HIRFL-CSR新加速的最重的離子。重離子209Bi36+束流的成功加速，既驗證了HIRFL-CSR的極重離子加速能力，也是我國重離子加速器技術進入世界先進行列的重要標志之一。
鉍金屬顆粒在超導ECR離子源SECRAL中被加熱蒸發，並在等離子體中電離產生209Bi36+離子，引出形成束流。209Bi36+束流經HIRFL-SFC迴旋加速器加速到每核子能量1.9MeV，在主環(HIRFL-CSRm)中經9秒累積到～2.5×107個離子，加速後能量達到每核子能量170MeV（單離子動能35.5GeV）。下圖為HIRFL-CSR主環加速209Bi36+束流過程中離子電流監測器DCCT上的監測信號。

研究實現原子間單量子能量交換 【物理】
據美國物理學家組織網2月23日報道，美國國家標准研究院物理學家首次在兩個分隔的帶電原子（離子）之間建立了直接運動耦合，實現了原子之間的單量子能量交換。這一技術簡化了信息處理過程，可用於未來的量子計算機、模擬技術和量子網路中。相關研究發表在2月23日的《自然》雜志上。
研究人員解釋說，他們讓兩個鈹離子在電磁勢阱中震盪進行能量交換，這一交換中是以最小能量單位——量子來進行的。這意味著離子被「耦合」在一起，表現出像宏觀世界中如鍾擺、音叉那樣的「和諧震盪」，做重復的來回運動。
實驗利用了一種單層離子勢阱，並將其浸在液氦浴中冷卻到零下269攝氏度。離子之間相隔40微米，漂浮在勢阱表面。勢阱表面裝有微小電極，讓兩個離子靠得更近，以便產生更強的耦合作用。超低溫度可以抑制熱量，避免擾亂離子行為。研究人員在勢阱上放了震盪脈沖來檢測鈹離子頻率。
研究人員還用激光製冷減弱兩個離子的運動，再用兩束反向紫外激光束將一個離子進一步冷卻到靜止狀態，調節勢阱電極間的電壓，就開啟了耦合作用。經測量，離子的能量交換每155微妙僅有幾個量子，而達到單個量子交換時頻率更低，間隔為218微秒。從理論上講，離子之間這種能量交換過程能一直持續，直到被熱量打斷。
「首先，一個離子輕微震動而另一個靜止，然後震動傳給了另一個離子，它們之間的能量運動是一個最小的能量單位。」論文第一作者、美國國家標准技術研究院博士後研究員坎頓·布朗說，「我們可以調節耦合作用，影響能量交換的速度和程度，還能控制耦合作用的開啟或終止。」用電極電壓來調整兩個離子的頻率，讓它們離得更近，耦合作用就開始了。當兩個離子頻率最接近時，耦合作用最強。由於正電荷離子之間的靜電作用，它們之間傾向於互相排斥。耦合使每個離子都具有了兩個電子的特徵頻率。
在未來的量子計算機中，上述技術可用於解決量子系統的復雜問題，破解當今使用最廣的數據加密編碼。不同位置的離子直接耦合可以簡化邏輯運算，有助於校正運算過程錯誤。該技術還可能用於量子模擬，以解釋復雜量子系統如高溫超導現象的原理機制。
研究人員還指出，類似的量子交換作用可以用來連接不同類型的量子系統，如離子和光子，在未來的量子網路中傳遞信息，如勢阱中的離子可以在超導量子比特（昆比特）和光子比特之間作「量子轉換器」。（來源：科技日報 常麗君）

英特爾新型連接技術最大數據傳輸速率可達10Gb/s 【信息】
據英國廣播公司（BBC）2月24日報道，美國晶元製造商英特爾公司推出了新型高速連接技術雷霆（Thunderbolt），其理論最大數據傳輸速率可達10Gb/s，該技術有望給用戶帶來高速數據傳輸和高清屏幕顯示。
雷霆技術即2009年英特爾發布的光鋒（Light Peak）技術。光鋒技術是一種用於將計算機及其它設備連接在一起的接線，它不僅像USB連接那樣可以傳輸文件，而且還可以傳送視頻和網路信號，這些數據的傳輸過程需要由Intel的一款功能晶元負責管理。雷霆技術則由一個英特爾控制晶元驅動，使用小型連介面。
然而，雷霆技術目前還無法達到其理論最大傳輸速率，因為英特爾公司現在採用的是銅線而不是光纖光纜。不過，英特爾表示，未來雷霆技術將使用光纖，屆時該技術甚至有望達到100Gb/s的傳輸速率。
英特爾稱，雷霆技術的設計目的是為了滿足高清媒體創造者的需求。雷霆技術可提供更快的數據傳輸速度，不到30秒即可傳輸一部完整的高清電影；該技術也能同時傳輸多種信號類型，使顯示器、外設等能共用一條光纜，以此減少用戶將各種電腦設備連接在一起所需要的光纜數量；培育出開發和使用PC的新方式等。
英特爾全球副總裁鄧慕理表示：「處理高清媒體內容是當前電腦用戶最關注的任務之一，雷霆技術為專業人士和普通消費者提供了更快、更方便處理這些內容的新方式。」
福雷斯特公司的分析師莎拉·羅特曼·艾普斯表示，「雷霆技術並非消費者一直翹首以盼的創新技術，但它是消費者心儀的技術之一，尤其在傳輸視頻方面，擁有獨特的優勢。」
雷霆技術的出現讓消費者對USB3和火線介面（Firewire）等其他連接標準的未來提出了質疑。雷霆技術的數據傳輸速度為10Gb/s；Firewire400的速度是400Mb/s，Firewire800為800Mb/s；USB2為480Mb/s，USB3為3.2 Gb/s。
蘋果公司將成為首個使用雷霆技術系統的電腦製造商，蘋果將在其筆記本電腦上裝配該系統。

激光壓制觀瞄系統 【軍事】
高能激光一直被視為21世紀最有前途的武器，並以其遠射程和強大殺傷力得到各軍事強國的追捧。中國的軍用激光技術發端於上世紀60年代，目前已經取得一定的應用成果。今年9月出版的台灣《全球防衛雜志》為此特別撰文，介紹了大陸激光武器的裝備和使用情況。
文章指出，得益於數十年經驗的積累，中國大陸目前研發的激光武器約有七八種，其中又以配備艦艇及陸戰兵器的戰術性激光武器為多。這類「輕量級」激光武器的代表作，當屬配備於99式主戰坦克上的「激光壓制觀瞄系統」。
從外觀來看，該系統由主控電腦、激光發射器、熱成像儀和干擾機組成，通常安裝在坦克炮塔左後方的旋轉平台上，車長與炮長均可操作。據估測，該設備能夠持續發射100兆焦左右功率的藍綠激光，其威力足以燒傷2公里以外敵軍士兵的視網膜，或直接給對方的光電設備造成毀傷。
激光武器研製
「激光壓制觀瞄系統」擁有被動和主動兩種工作狀態。當系統處於被動模式時，主要依靠告警設備感知敵軍方位，並由干擾機射出一束較弱的激光以標定目標位置；經電腦確認之後，激光束的功率驟然增強從而對目標形成「硬殺傷」。如果開啟主動模式，該系統則首先藉助低能量脈沖對可疑區域實施掃描，一旦識別出對方觀瞄儀器鏡頭所反射回的微光便自動開火將其摧毀。換言之，「搜尋並消滅」就是對其作戰使命的最簡單概括。
基於「激光壓制觀瞄系統」的致盲效用，某些人曾將其視作有違人道的兵器。對此，曾任美國陸軍總參謀長的維克漢將軍在接受國會質詢時明確表示：「戰爭總會致人死傷，即使激光武器讓敵軍士兵瞎眼，這也總比要了他們的命強。」
事實上，美俄兩國早就開發了功能類似的激光武器系統，但將其與主戰坦克相結合卻是中國的首創。文章根據大陸媒體的公開報道判斷，「激光壓制觀瞄系統」 已相當成熟，技術上居於世界領先地位。不過，受制於激光本身的物理特性，這種武器在實戰中仍會受到雨霧等不良氣候的影響，若對手使用反射塗層、護目鏡等對抗手段，它的殺傷力也會打些折扣。

德國科學家發明「思動車」 可僅憑意念開車【運輸】
據英國媒體2月22日報道，德國科學家日前發明的一套無線裝置能將普通汽車變成名副其實的「思動車」，駕駛員真的可以不動手腳、僅憑意念就「開」著汽車到處走。
這組系統由德國柏林自由大學的科學家研製。首先，要在普通汽車上配備攝像機、雷達和激光感測器，這些裝置能夠完整拍下汽車周遭的環境；其次，駕駛員要戴上裝有16個感應器的特製頭盔，主要用來捕捉大腦發出的信號。
一切准備就緒後，安裝在汽車上的計算機就能解讀這些來自大腦的信號，再將命令執行到汽車上。在第一次試驗中，「思動車」已經能夠按照駕駛員的意思，朝左開或是朝右開。在第二次試驗中，「思動車」成功執行了加速和減速的命令。
不過科學家承認，「思動車」技術還遠未發展成熟，想讓其上路還需一段時日。

南非地下發現地球「最古老的水」 存在約20億年【環境？】
由德國、加拿大等國科學家組成的研究小組日前宣布在南非地下約3000米的岩縫中發現了被測定已存在了約20億年的地下水,這很可能是地球上目前已發現的最古老的水。
研究人員是在南非重要的金礦產區韋特瓦特斯蘭德盆地進行鑽探時發現上述地下水的。此外,研究人員還在南非岩縫水中發現了在完全與世隔絕的生態環境中僅靠吸收岩石解析到水中的無機礦物能量為生的微生物。德國科學家稱它們很可能是地球上最古老的生命形式之一。

新型納米粒子或可用於疫苗安全遞送 【納米技術】
美國麻省理工學院（MIT）的工程師日前設計出一種新型納米粒子，有望實現對諸如艾滋病、瘧疾等疾病的疫苗進行安全有效的遞送。研究結果公布在2月20日的《自然—材料學》（Nature Materials）上。
這種新型納米粒子由一種可攜帶仿病毒合成蛋白的同軸脂肪球組成。文章通訊作者達雷爾·歐文（Darrell Irvine）稱，該合成粒子可引發強烈的免疫反應，其效果可與活體病毒疫苗相媲美，但比活體病毒疫苗更安全。
在這項研究中，Irvine與同事嘗試使用該納米粒子對小鼠體內一種被稱為卵清蛋白（ovalbumin）的蛋白質進行遞送。他們發現低劑量疫苗產生的三種免疫作用引發了強烈的T細胞反應——小鼠體內達30%的殺手T細胞對疫苗中的蛋白產生特異性。Irvine表示，這種程度可算得上是由蛋白疫苗引發的T細胞反應中最強烈的一種了，完全可以比擬活體病毒疫苗的引發程度，而且，我們無需擔心活體病毒帶來的安全問題。重要的是，這種納米粒子還能引發抗體反應。
目前，除了正在進行的小鼠體內瘧疾疫苗遞送研究，Irvine和同事還在研究開發針對癌症疫苗和艾滋病疫苗遞送的納米粒子。（科學網 張笑/編譯）
相關儀器：90Plus/ZetaPals型高分辨zeta電位及激光粒度分析儀 JEM2100型透射電鏡 流式細胞儀
完成人：達雷爾·歐文課題組
實驗室：美國麻省理工學院材料科學與工程系、生物工程系、科赫綜合癌症研究所 霍華德·休斯醫學研究所 貝勒醫學院國立大分子成像中心 波士頓拉貢研究所

科學家或發現新乳腺癌致癌基因 【醫學】
有望藉此開發更有效的乳腺癌治療手段
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發病常與遺傳有關。最近，英國和加拿大的研究人員合作研究發現，一種名為ZNF703的基因過度活躍，會導致乳腺癌。研究人員稱，這是科學家5年來發現的首個乳腺癌致癌基因，對於乳腺癌的治療極具意義。相關研究成果發表在2月18日《歐洲分子生物學學會—分子醫學》（EMBO Molecular Medicine）上。
由英國劍橋大學和加拿大不列顛哥倫比亞大學的研究人員組成的研究小組，使用微陣列晶元技術，同時對大量的細胞組織樣本測試，通過乳腺癌腫瘤細胞與正常健康細胞中基因活性的對比，他們發現，一種名為ZNF703的基因在雌激素受體陽性乳腺癌腫瘤中極其活躍。通過分析，研究人員判定，ZNF703是一個新的雌激素受體陽性乳腺癌驅動基因。
研究人員認為，測試ZNF703基因活性，有助於判斷癌症病人腫瘤發展情況，據此可設計針對性治療方案。而這一發現如經更大規模的研究獲得證實，將為開發出新的以ZNF703基因為標靶的癌症治療手段鋪平道路。
研究論文首席作者、英國劍橋大學的卡洛斯·卡爾達斯教授指出，通過測試這種基因的活躍程度，可使醫生了解標准激素療法，如使用它莫西芬（一種抗雌激素）或者芳香酶抑制劑是否有效，從而幫助醫生確認符合病人病情的針對性葯物。
英國癌症研究所的萊斯利·沃爾克博士則表示，ZNF703是5年來發現的首個乳腺癌致癌基因，對於開發新的乳腺癌治療葯物十分重要，希望能藉此開發出更有效的癌症治療手段。（來源：科技日報 劉海英）

自由電子激光器【軍事】
美海軍利用新型激光器在數秒內擊落巡航導彈
2011年2月21日 10:34
據sify網2011年2月19日報道，美國海軍創造激光武器的新世界紀錄，其利用新型高精度天基激光器，在數秒的時間內擊毀巡航導彈。
據福克斯新聞報道，在海軍研究局的協調下，科學家持續向原型加速器注入500千伏液體，直到其達到320千伏的極限電壓，從而創造了新的世界紀錄。
自由電子激光器電子槍注入器系統主任表示，「這是一個創新的方法，以前世界上還沒有用過這種方法。」
當被問及此次試驗對海軍的意義時，海軍研究局項目經理表示，這更快了自由電子激光技術向更新、更強的方向發展。
「軍方目前使用的多為晶體、玻璃固體激光器，以及利用有毒液體材料的化學激光器。而自由電子激光器不同於以上兩種激光器，只需要注入器內部產生的電子。這個過程需要能量的不斷循環。換言之，它比現役的艦載武器都更節能，不會降低艦船的航行速度。」他表示。
目前，自由電子激光器技術需要將加速器置於足球場大小地下倉庫，在一個小型體育館大小的空間里，還充滿了各種管線、導體、電纜。
海軍目前需要確定如何利用電子束轉化成激光射線，以及如何小型化加速器，以裝備於驅逐艦。
介紹一下自由電子激光器
自由電子激光器(Free Electron Laser，簡稱FEL)，顧名思義，是利用自由電子工作的激光器。即發出受激輻射的電子並不束縛在原子內，一般是以高能電子束的形式處於加速器中。它被公認為繼同步加速輻射後的第四代光源。本文從同步加速輻射開始，著重介紹其原理，分析自由電子激光相比前幾代同步加速輻射的繼承和超越，並簡要介紹我國在該領域的研究。
同步加速輻射
同步加速輻射是高能電子(或其他帶電粒子)束流打入垂直方向的磁場，電子受Lorentz力偏轉，沿軌跡的切線方向發出的輻射。省略復雜的物理學分析若干，可以求得單個電子的總輻射功率取決於兩個參數：電子束能量和偏轉磁場的強度。在現有的加速器水平上，其亮度可以較旋轉陽極X射線管的峰值高出10個量級。
對其圓周運動的給定含時問題作Fourier的頻域分析，可得其光譜特性。輻射的頻譜分布是平滑連續的
除去以上所述的高通量、高亮度以及頻譜寬廣連續且可以計算的特點外，同步加速輻射還有如下特點：
高偏振性。在軌道平面內為線偏振，在其他平面內為橢圓偏振。一般X光光源沒有此性質。
準直性好。輻射集中在軌道平面附近張角為很小的范圍內。
脈沖時間結構。光脈沖長度為數十至數百皮秒，光脈沖間隔為納秒至微秒量級，且非常固定。
超高真空潔凈環境，保證了發出的光光譜的純凈性。
光源穩定。
如上述分析，將光從單個的二極磁場的轉彎處引出，這就是第一代和第二代同步輻射光源的的結構特點。所不同的是，第一代光源只是寄生在高能加速器上，並非專用；而第二代光源則是專用機器。目前世界上在使用的第一代同步輻射光源約17台，而第二代同步輻射光源有23台之多。北京的正負電子對撞機上寄生的同步輻射光源(BSRF)屬於第一代，而合肥的同步加速輻射裝置(NSRL)屬於第二代。
扭擺器和波盪器
第一二代同步輻射光源的都是平滑的連續譜。這雖然使其可以支持很大光譜范圍內的實驗，但是在一定意義上也限制了其輻射譜功率輸出的極值。扭擺器(Wiggler)和波盪器(Unlator)等插入元件的引入，可以克服這一問題，使其在特定波長的輻射輸出功率進一步提高。
扭擺器和波盪器實際上都是一組N極和S極周期相間的磁鐵組成。它們安裝在直線段真空盒的上下方。磁場沿z方向的分布呈正弦樣式，而電子在上下相間的磁場里，也是作近似正弦曲線的扭擺運動。在每一小段圓周運動中，輻射仍然遵循上一節所述的規律。出光的方向均為z方向。
兩者的區別是，扭擺器的磁場較大，但磁鐵的周期數比較少。而波盪器的磁場較小，周期長度短，但是磁場的數目很多。
由於扭擺器的周期數不大，而周期又較長，因此從扭擺器產生的同步輻射特性基本上同從二極磁鐵出來的輻射特性相同，仍然是光滑的連續譜。扭擺器的作用在於它能夠局部的提供更大的磁場，所以輻射波長向短的方向移動，輻射功率也得到增強，同磁鐵的周期數N_u成比例。
至於波盪器，它並不用來提高出射光子的特徵能量，只是用來提高出射光子的數目。實際上，它應用了干涉原理：波盪器中得到干涉加強的光子，符合干涉加強條件，即要求電子相鄰兩個轉彎的頂點位置，相差為光的波長的的整數倍。因為電子在波盪器中軸向前進速度非常接近光速，所以事實上電子和前向同步輻射的光子z方向上幾乎同步運動。考慮到同步輻射的波列實際上有一定的長度，同一個電子在波盪器的不同磁場處發射的光實際上是可以互相干涉的。但是注意不同的電子發出的輻射因為初始相位不統一，故不能發生干涉；即光強正比於電子數N_c。
由於干涉加強只是對特定波長，所以插入波盪器後得到的基本上是單色光。同時，由於電子實際上在周期磁場中x方向振盪的幅度很小，所以其輻射角分布，在水平平面內也有進一步的集中。最重要的是，由於干涉效應，不同周期上產生的光部分相乾地疊加在一起，結果使得同步輻射光的亮度成百上千倍的增加。
在設計專用的同步輻射光源上引入上述插入元件，就構成了第三代光源的基本特徵，例如我國即將投入使用的上海光源(SSRF)。而隨著插入元件的技術成熟，它也被廣泛的應用於改進已有的同步輻射光源。例如合肥的同步輻射光源上就引入了扭擺器，將磁場提高到了扭擺器的6T，特徵能量由0.517KeV提高到了2.585KeV，大大提高了性能。
自由電子激光
波盪器的引入，雖然應用干涉原理，極大的提高了亮度，但是輻射歸根到底還是一種自發輻射。眾所周知，受激輻射(就是我們通常所說的激光)相對於自發輻射來說有很多優點。問題是能否把受激輻射和同步加速輻射的原理結合起來。自由電子激光器正是這樣一個成功的結合。

日本研究新方法使腦細胞再生不會半途而廢【醫學】
科學家發現1999年土耳其大地震前兆【地球】
……

㈥ 自然界中的光源有什麼有什麼又不是光源

本人獲得過全國高中物理競賽一等獎，大學中也是物理學相關專業，發言絕對權威。。
首先樓主問的是自然界的光源，人為製造的光源，如電燈，還有上面那個最長的答案最後引用別人的那3種光源中的後兩種，激光和synchrotron，後者中文為同步加速器，這些都不算是自然界光源。
自然界光源按產生原理分只有兩大類，第一是熱效應光源，熱效應光源又分為2類，一類是化學燃燒，一類是熱核反應。燃燒是我們熟悉的分子重組的化學反映。而熱核反應是以愛因斯坦質能關系式為理論基礎的核裂變和核聚變反應。比如我們的太陽。有人說太陽是在燃燒，錯，這個燃燒應該加雙引號，太陽的燃燒其實是核聚變反應，同樣質量的原料進行核聚變反應所產生的能量要比化學燃燒產生的能量高出億萬倍。這也就是為什麼太陽的壽命長達150億年的原因。

第二大類為生物能光源。主要由一些長期生活在黑暗處，比如深海之下的生物體內通過自身生物能和它的生物組織產生的光，雖然極其微小，畢竟也是光的另一種形態。

至於哪些不是光源，當然非此即彼。任何自身不能發光靠反射光線來刺激我們眼球的都不算光源。再也不要說月亮是光源這種傻話了。

㈦ 古人對光源是有哪些認識

光源自宇宙形成就有了，比如會發光的星體就是最早的光源。古人對光源的認識和利用，最初是從人造光源與自然光源，熱光源與冷光源等開始的。

我國古代對光源的認識起步很早，並能及時充分地加以利用，是古代物理學方面的一項重要成果。

光源是光學研究的基本條件，我國古代對熱光源與冷光源，自然光源與人造光源等方面都有一些值得稱道的知識。

人造光源是隨著人類的文明、科學技術的發展而逐漸製造出來的光源，按先後出現順序分別有了：火把、油燈、蠟燭和電燈等。

作為自然光源，當然是以太陽為主，在夜晚還有月亮。取火方法的發明，使人們比較自由地獲得了人造光源，那當然都是熱光源。

在冷光源方面，不管對於二次發光的熒光還是低溫氧化的磷光，我國古代都有不同程度的認識。

西漢時期的《淮南子》最早記載了梣木發光這件事。梣木含有某種化學物質，能發熒光。其水浸液在薄層層板上確實可以見到紫色、淺黃色等熒光。

《淮南子》的記載可以說是迄今所知對熒光現象的最早記載。此外，《禮記·月令》中也記載過腐敗的草發熒光的事實。

對於磷光，《淮南子·汜論訓》說道：「久血為磷。」高誘注認為，血在地上「暴露百日則為磷，遙望炯炯若燃也」。東漢時期著名的思想家、文學理論家王充的無神論著作《論衡》也指出：「人之兵死也，世言其血為磷。」

這些看法是正確的。因為人體的骨、肉、血和其他細胞中含有豐富的磷化合物，尤以骨頭中的含量為最高。在一定條件下，人體腐爛後體內的磷化合物分解還原成液態磷化氫，遇氧就能自燃發光。

西晉時期文學家張華所著《博物志》一書對於磷光的描寫，尤其細微具體。作者已經不再把磷火說成「神燈鬼火」，而能夠細微地觀察它，明確指出它是磷的作用。這不能不說是一種有價值的見解。北宋時期大科學家沈括《夢溪筆談》也記載了一件冷光現象。

記述了化學發冷光與生物化學發冷光兩種自然現象。前者是磷化氫，液體在空氣中自燃而發光；後者咸鴨卵發光是由於其中的熒光素在熒光酶的催化作用下與氧化合而發光，而其中的三磷腺苷能使氧化的熒光素還原，熒光素再次氧化時還會發光。

明代詩人陸容《菽園雜記》也記載了熒光與幾種磷光的現象，並指出了磷光與熒光都是不發火焰的，因此可以歸為一類。

清代科學家鄭復光對此有一段很精彩的記述：「光熱者為陽，光寒者為陰。陽火不煩言說矣。陰火則磷也、螢也、海水也，有火之光，無火之暖。」認識又進了一步。

油燈

㈧ 中國古代光學成就

取火的方法和對火的認識

我國古代取火的工具稱為「燧」，有金燧、木燧之分。金燧取火於日，木燧取火於木。根據我國古籍的記載，古時常用「夫燧」、「陽燧」（實際上是一種凹面鏡，因用金屬製成，所以統稱為「金燧」）來取火。《周禮·秋官司寇》中就有「司烜氏，掌以夫燧，取明火於日」的記載。《莊子》中寫道：「陽燧見日，則燃而為火。」王充的《論衡·亂龍篇》中明確指出：「今使道之家，鑄陽燧取飛火於日。」古時人們在行軍或打獵時，總是隨身帶有取火器，《禮記》中就有「左佩金燧」、「右佩木燧」的記載，表明晴天時用金燧取火，陰天時用木燧鑽木取火。陽燧取火是人類利用光學儀器會聚太陽能的一個先驅。

講到取火，古代還用自製的古透鏡來取火的。公元前2世紀，就有人用冰作透鏡，會聚太陽光取火。《問經堂叢書》、《淮南萬畢術》中就有這樣的記載：「削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。」我們常說，水火不相容，但製成冰透鏡來取火，真是一個奇妙的創造。用冰製成透鏡是無法長期保存的，於是便出現用琉璃或玻璃來製造透鏡。

對針孔成像和影的認識

公元前4世紀，墨家就做過針孔成像的實驗，並給予分析和解釋。《墨經》中明確地寫道：「景到（倒），在午有端，與景長，說在端。」這里的「午」即小孔所在處。這段文字表明小孔成的是倒像，其原因是在小孔處光線交叉的地方有一點（「端」），成像的大小，與這交點的位置有關。從這里也可以清楚地看到，古人已經認識到光是直線行進的，所以常用「射」來描述光線徑直向前。

北宋的沈括在《夢溪筆談》中也記述了光的直線傳播和小孔成像的實驗。他首先直接觀察鳶在空中飛動，地面上的影子也跟著移動，移動的方向與鳶飛的方向一致。然後在紙窗上開一小孔，使窗外飛鳶的影子呈現在室內的紙屏上，沈括用光的直進的道理來解釋所觀察到的結果：「鳶東則影西，鳶西則影東。」

墨家利用光的直線傳播這一性質，討論了光源、物體、投影三者的關系。《墨經》中寫道：「景不徙，說在改為。」「光至，景亡。若在，盡古息。」說明影是不動的（「景不徙」），如果影移，那是光源或物體發生移動，使原影不斷消逝，新影不斷生成的緣故（「說在改為」）。投影的地方，如果光一照，影子就會消失（「光至，景亡」），如果影子存在（「若在」），表明物體不動，只要物體不動，影子就始終存在於原處（「盡古息」）。

墨家對本影、半影也作了解釋。《墨經》中有這樣的記載：「景二，說在重。」「景二，光夾。一，光一。光者，景也。」意思是一物有兩種投影（本影、半影），說明它同時受到兩個光源重復照射的結果（「說在重」，「光夾」）。一種投影，說明它只受一個光源照射，並且強調了光源與投影的聯系（「光者，景也」）。與此相連，墨家還根據物和光源相對位置的變化，以及物與光源本身大小的不同來討論影的大小及其變化。

對面鏡的認識

墨家對凹面鏡作了深入的觀察和研究，並在《墨經》中作了明確、詳情的記載。「鑒低，景一小而易，一大而正，說在中之外、內。」「低」表示深、凹之意，「鑒低」就是指凹面鏡；「中」是指球心到焦點這一段。說明物體放在「中之外」，得到的像是比物體小而倒立的；放在「中之內」，得到的像是比物體大而正立的。北宋沈括對凹面鏡的焦距作了測定。他用手指置於凹面鏡前，觀察成像情況，發現隨著手指與鏡面距離的遠近變化，像也發生相應的變化。在《夢溪筆談》中作了記載：「陽燧面窪，以一指迫而照之則正，漸遠則無所見，過此遂倒。」說明手指靠近凹面鏡時，像是正立的，漸漸遠移至某一處（在焦點附近），則「無所見」，表示沒有像（像成在無窮遠處）；移過這段距離，像就倒立了。這一實驗，既表述了凹面鏡成像原理，同時也是測定凹面鏡焦距的一種粗略方法。

墨家對凸透鏡也進行了研究。《墨經》中寫道：「鑒團，景一。說在刑之大。」「鑒團」即凸面鏡，也稱團鏡。「景一」表明凸面鏡成像只有一種。「刑」同形字，指物體，它總比像大。

我們的祖先，利用平面鏡能反射光線的特性，將多個平面鏡組合起來，取得了有趣的結果。如《莊子·天下篇》的有關註解《莊子補正》中對此作了記載：「鑒以鑒影，而鑒以有影，兩鑒相鑒，則重影無窮。」這樣的裝置，收到了「照花前後鏡，花花交相映」的效果。《間經堂叢書》、《淮南萬畢術》中記有「取大鏡高懸，置水盆於其下，則見四鄰矣。」表明很早就有人製作了最早的開管式「潛望鏡」，能夠隔牆觀望戶外的景物。

對虹的認識

虹是一種大氣光學現象，從公元6世紀開始，我國古代對虹就有了比較正確的認識。唐初的孔穎達（574—648）曾概括了虹的成因，他認為「若雲薄漏日，日照雨滴則虹生。」明確指出產生虹的3個條件，即雲、日、「日照雨滴」。沈括對此也作過細致的研究，並作實地考察。在《夢溪筆談選注》中寫道：「是時新雨霽，見虹下帳前洞中。予與同職扣澗觀之，虹兩頭皆垂澗中。使人過澗，隔虹對立，相去數丈，中間如隔綃縠，自西望東則見；蓋夕虹也。立澗之東西望，則為日所鑠，都無所睹。」指出虹和太陽的位置正好是相對的，傍晚的虹見於東方，而對著太陽是看不見虹的。

對虹有了認識之後，便可以人工造虹。8世紀中葉，唐代曾有過這樣的試驗：「背日噴呼水成虹霓之狀」，表示背向太陽噴出小水珠，便能看到類似虹霓的情景。宋代的《毛詩名物解》中說過：「以水日，自側視之，則暈為虹霓。」強調必需從側面觀察，才能見到虹霓。

㈨ 我國古代在光學方面的成就

取火的方法和對火的認識

我國古代取火的工具稱為「燧」，有金燧、木燧之分。金燧取火於日，木燧取火於木。根據我國古籍的記載，古時常用「夫燧」、「陽燧」（實際上是一種凹面鏡，因用金屬製成，所以統稱為「金燧」）來取火。《周禮·秋官司寇》中就有「司烜氏，掌以夫燧，取明火於日」的記載。《莊子》中寫道：「陽燧見日，則燃而為火。」王充的《論衡·亂龍篇》中明確指出：「今使道之家，鑄陽燧取飛火於日。」古時人們在行軍或打獵時，總是隨身帶有取火器，《禮記》中就有「左佩金燧」、「右佩木燧」的記載，表明晴天時用金燧取火，陰天時用木燧鑽木取火。陽燧取火是人類利用光學儀器會聚太陽能的一個先驅。

講到取火，古代還用自製的古透鏡來取火的。公元前2世紀，就有人用冰作透鏡，會聚太陽光取火。《問經堂叢書》、《淮南萬畢術》中就有這樣的記載：「削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。」我們常說，水火不相容，但製成冰透鏡來取火，真是一個奇妙的創造。用冰製成透鏡是無法長期保存的，於是便出現用琉璃或玻璃來製造透鏡。

對針孔成像和影的認識

公元前4世紀，墨家就做過針孔成像的實驗，並給予分析和解釋。《墨經》中明確地寫道：「景到（倒），在午有端，與景長，說在端。」這里的「午」即小孔所在處。這段文字表明小孔成的是倒像，其原因是在小孔處光線交叉的地方有一點（「端」），成像的大小，與這交點的位置有關。從這里也可以清楚地看到，古人已經認識到光是直線行進的，所以常用「射」來描述光線徑直向前。

北宋的沈括在《夢溪筆談》中也記述了光的直線傳播和小孔成像的實驗。他首先直接觀察鳶在空中飛動，地面上的影子也跟著移動，移動的方向與鳶飛的方向一致。然後在紙窗上開一小孔，使窗外飛鳶的影子呈現在室內的紙屏上，沈括用光的直進的道理來解釋所觀察到的結果：「鳶東則影西，鳶西則影東。」

墨家利用光的直線傳播這一性質，討論了光源、物體、投影三者的關系。《墨經》中寫道：「景不徙，說在改為。」「光至，景亡。若在，盡古息。」說明影是不動的（「景不徙」），如果影移，那是光源或物體發生移動，使原影不斷消逝，新影不斷生成的緣故（「說在改為」）。投影的地方，如果光一照，影子就會消失（「光至，景亡」），如果影子存在（「若在」），表明物體不動，只要物體不動，影子就始終存在於原處（「盡古息」）。

墨家對本影、半影也作了解釋。《墨經》中有這樣的記載：「景二，說在重。」「景二，光夾。一，光一。光者，景也。」意思是一物有兩種投影（本影、半影），說明它同時受到兩個光源重復照射的結果（「說在重」，「光夾」）。一種投影，說明它只受一個光源照射，並且強調了光源與投影的聯系（「光者，景也」）。與此相連，墨家還根據物和光源相對位置的變化，以及物與光源本身大小的不同來討論影的大小及其變化。

對面鏡的認識

墨家對凹面鏡作了深入的觀察和研究，並在《墨經》中作了明確、詳情的記載。「鑒低，景一小而易，一大而正，說在中之外、內。」「低」表示深、凹之意，「鑒低」就是指凹面鏡；「中」是指球心到焦點這一段。說明物體放在「中之外」，得到的像是比物體小而倒立的；放在「中之內」，得到的像是比物體大而正立的。北宋沈括對凹面鏡的焦距作了測定。他用手指置於凹面鏡前，觀察成像情況，發現隨著手指與鏡面距離的遠近變化，像也發生相應的變化。在《夢溪筆談》中作了記載：「陽燧面窪，以一指迫而照之則正，漸遠則無所見，過此遂倒。」說明手指靠近凹面鏡時，像是正立的，漸漸遠移至某一處（在焦點附近），則「無所見」，表示沒有像（像成在無窮遠處）；移過這段距離，像就倒立了。這一實驗，既表述了凹面鏡成像原理，同時也是測定凹面鏡焦距的一種粗略方法。

墨家對凸透鏡也進行了研究。《墨經》中寫道：「鑒團，景一。說在刑之大。」「鑒團」即凸面鏡，也稱團鏡。「景一」表明凸面鏡成像只有一種。「刑」同形字，指物體，它總比像大。

我們的祖先，利用平面鏡能反射光線的特性，將多個平面鏡組合起來，取得了有趣的結果。如《莊子·天下篇》的有關註解《莊子補正》中對此作了記載：「鑒以鑒影，而鑒以有影，兩鑒相鑒，則重影無窮。」這樣的裝置，收到了「照花前後鏡，花花交相映」的效果。《間經堂叢書》、《淮南萬畢術》中記有「取大鏡高懸，置水盆於其下，則見四鄰矣。」表明很早就有人製作了最早的開管式「潛望鏡」，能夠隔牆觀望戶外的景物。

對虹的認識

虹是一種大氣光學現象，從公元6世紀開始，我國古代對虹就有了比較正確的認識。唐初的孔穎達（574—648）曾概括了虹的成因，他認為「若雲薄漏日，日照雨滴則虹生。」明確指出產生虹的3個條件，即雲、日、「日照雨滴」。沈括對此也作過細致的研究，並作實地考察。在《夢溪筆談選注》中寫道：「是時新雨霽，見虹下帳前洞中。予與同職扣澗觀之，虹兩頭皆垂澗中。使人過澗，隔虹對立，相去數丈，中間如隔綃縠，自西望東則見；蓋夕虹也。立澗之東西望，則為日所鑠，都無所睹。」指出虹和太陽的位置正好是相對的，傍晚的虹見於東方，而對著太陽是看不見虹的。

對虹有了認識之後，便可以人工造虹。8世紀中葉，唐代曾有過這樣的試驗：「背日噴呼水成虹霓之狀」，表示背向太陽噴出小水珠，便能看到類似虹霓的情景。宋代的《毛詩名物解》中說過：「以水日，自側視之，則暈為虹霓。」強調必需從側面觀察，才能見到虹霓。