光学领域物理学家简介
斯涅耳
斯涅耳（Willibrord Snell，1580—1626），荷兰数学家和物理学家。 斯涅耳于1580年出生于荷兰莱顿，他的父亲是莱顿大学的数学教授。斯涅耳1608年在莱顿大学获硕士学位，1613年父亲去世后他继任为莱顿大学数学教授。1617年他用三角的方法精确地测量了地球的大小，他的数据比前人精确很多，被引用在《函数尺和直角仪的说明》和《地理学》等书中。1621年，斯涅耳通过实验发现了光的折射定律。他以不方便的形式把折射定律叙述为：在相同的入射与折射介质里，入射角和折射角的余割之比总是保持相同的值。他既没有推导、也没有公布过他的发现。惠更斯和伊萨克·沃斯两人声称曾在斯涅耳的手稿中看到相关记载。在现代书本中的折射的正弦定律是由笛卡儿于1637年在他的《屈光学》一书中提出的。笛卡儿没有做实验，是从一些假定出发从理论上推导出定律的。笛卡儿在书中没有提到斯涅耳，可能是他自己独立地发现了这个定律。 此外，斯涅耳还研究出计算圆周率的新方法，可以正确地计算到小数点后7位。 物理学费马
费马（Pierre de Fermat，1601—1665），法国数学家。
费马的职业是律师，只是在业余时间从事数学研究，但却对数学和物理学的发展作出了重大的贡献，因而有“业余数学家之王”的美誉。
费马对物理学的主要贡献是1662年提出的几何光学的基本原理，即费马原理，内容为：光沿着所需时间为平稳的路径传播。所谓平稳可以理解为光程的变分等于零，此时光程取极大、极小或常量。费马原理又称最小时间原理或极短光程原理。由此原理可证明光在均匀介质中传播时遵从的直线传播定律、反射定律和折射定律，以及傍轴条件下透镜的等光程性等，还可说明光路可逆性原理的正确性。
费马通晓法语、意大利语、西班牙语、拉丁语和希腊语，语言方面的博学使他有能力学习和了解阿拉伯和意大利的代数以及古希腊的数学。费马生性内向，谦抑好静，他生前极少发表自己的论著，大部分论著是费马去世后由其长子将其笔记、批注及书信整理而出版的。
费马一生从未受过专门的数学教育，数学研究也不过是业余之爱好，然而，在17世纪的法国还不到哪位数学家可以与之匹敌：他与笛卡儿共同创立了解析几何；创造了作曲线切线的方法；对于微积分诞生的贡献仅次于牛顿、莱布尼茨；通过提出有价值的猜想指明了关于整数的理论——数论的发展方向；他还通过与帕斯卡的通信研究了掷骰子赌博的输赢规律，从而成为古典概率论的奠基人之一。费马堪称是17世纪法国最伟大的数学家。
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格里马第
格里马第（Francesco Maria Grimaldi，1618—1663）意大利物理学家、数学家。
格里马第1618年生于意大利的波洛尼亚，成年后任波洛尼亚大学教授，1640年至1650年期间和意大利天文学家里希奥利一起研究了物体的下落问题，确定物体的下落距离与时间平方成正比。他们还通过精确计量摆的振动计算了地球的引力常量。格里马第自己制作设备
测量了月球山脉以及云的高度，月球上的一个火山坑就是以他的名字命名的。
罗明路线格里马第是第一个精确地观察并描述光衍射现象的人。他通过实验证实了光穿过一个小孔后并非沿直线前进的，而是形成一个光锥。他总结道：光不仅会沿直线传播、折射和反射，还能够以第四种方式传播，即通过衍射的形式传播。“衍射”一词就是他首先开始使用的。他的工作在他去世后的1665年发表。格里马第观察到的现象被物理学家们认为是支持光波动说的主要证据。 巴托林纳斯
巴托林纳斯（Erasmus Bartholinus，1625—1698），丹麦医生、数学家、物理学家。
巴托林纳斯于1625年出生于丹麦的罗斯基勒郡，1664年在帕多瓦大学获得医学博士学位，然后在哥本哈根大学教授数学和医学。巴托林纳斯发展了笛卡儿的数学和光学，他最著名的工作是1669年发现光线通过冰洲石的双折射现象。惠更斯根据巴托林纳斯的论文进一步研究冰洲石的双折射现象，并发现
了光的偏振现象。巴托林纳斯还是丹麦著名物理学家罗默（Romer）的老师。
惠更斯
惠更斯（Christian Huygens，1629—1695），荷兰数学家、物理学家、天文学家。
惠更斯16岁即进入莱顿大学学习，1655年获得博士学位。同年，他根据光的折射性质从事于改进望远镜的工作，1665年发现了土星卫星——土卫六，后来又观测到了土星的环。1663年，惠更斯成为英国伦敦皇家学会成员。1665年他受邀到巴黎任刚成立的法国皇家科学院院士。在法国的十五年时间，他研究了摆钟的制作工艺及理论，解决了求物理摆的摆动中心问题，提出了通过测量单摆周期计算重力加速度的实验和公式。
惠更斯在物理学方面的重要贡献是奠定了光的波动理论的基础。1687年在法国科学院会议上，惠更斯提出了以他的名字命名的重要原理，以“子波”的概念描述了波动传播的方式。惠更斯把光与当时已知的声波相类比，认为光是在介质中振动传播的纵波。通过画出波传播到下一时刻的波阵面，惠更斯解释了光的反射和折射现象，但是对于光沿直线传播，波动说显然不如牛顿所提出的微粒说令人信服。为了解释光能在真空中传播的事实，惠更斯假定真空中充满了光介质“以太”。但是惠更斯原理不能解释偏振现象，后来菲涅耳发展了惠更斯原理，提出“子波干涉”的观点，并认为光波是横波而非纵波，因而解释了光的偏振现象，使波动说逐渐获得认可。
罗默
特勤机甲队2罗默（0laus Roemer，1644—1710），丹麦天文学家。
罗默1644年生于丹麦的奥尔胡斯，年轻时进入哥本哈根大学师从巴托林纳斯学习医学和天文学，1672年到1676年期间，罗默到巴黎担任法国天文学家皮卡尔的助手，在这里他进行了著名的光速研究，1681年起他回到丹麦担任哥本哈根大学的天文学教授、皇家数学家。
木星是一个公转周期约为12年的太阳行星，它有4个可用望远镜直接看到的卫星，它们绕木星旋转的轨道平面几乎重合于地球和木星绕太阳旋转的轨道面，因而木星的卫星每绕木星一周将在进入木星影处发生一次掩食。最接近于木星的卫星，其周期约为7/4天，用望远镜可 以观察到它刚发生掩食的瞬间。两次掩食的间隔时间即为卫星绕木星的公转周期。如果地球相对于木星的距离不变，或者光速为无限大，则每隔一个木卫公转周期在地球上就看到该卫星的一次掩食。但是，如果光速不是无限大，加上地球每时都在改变着它与木星的距离，则在地球上看到的木星的卫星相邻掩食之间的时间间隔便要产生变化，这个变化与地球相对于木星距离的变化和光速的大小有关。相对介电常数
在罗默的年代，人们已经能够精确地知道木卫公转的运行时刻表，因而可以准确预测木卫被木星掩食的时刻了。罗默发现，一年之中，当地球在它的轨道上朝向木星运动时，木卫被掩食的时刻就逐渐提
前；而当地球背离木星运动时，木卫被掩食的时刻就逐渐推迟。他由此推断，光一定具有某一有限的速度，他计算出光速用现代单位表示为227000km/s，在数量级上是正确的。
罗默也从事温度计和温标的研究工作，他制作了有两个固定点的温度计，荷兰物理学家华伦海特在罗默工作的启发下创立了华氏温标。
托马斯·杨
托马斯·杨（Thomas Young，1773—1829），英国物理学家。
托马斯·杨开始学的是医学，在伦敦研究生理光学，他证明了眼睛适应不同距离的物体是靠改变眼球水晶体的曲度。他在哥根廷大学取得了博士学位，博士论文是关于声音和人的语言。在这个题目下，托马斯·杨联系自己早期的光学研究，提出声音和光都是波的振动，颜和不同频率的声音是一样的。在论文中托马斯·杨最先指出了声波在互相重叠时有加强和减弱的现象，事实上指出了声波的干涉现象。
在托马斯·杨之前，玻意耳和胡克就已经在薄膜形成的彩条纹现象上观察到了光的干涉现象，但是他们没能给出令人信服的解释。托马斯·杨抛弃了通常所认为的互相重叠的波只能相互加强的观念，而以自己所做的声波和水波的干涉实验出发，提出了一个大胆的假设，即在某些条件下，重叠的波也可以互相削弱，甚至还可以互相抵消。他还指出只有相干波源发出的波才能产生干涉。1801年，托马斯·杨
做了一个精彩的实验：他让一束狭窄的光束穿过两个十分靠近的小孔，透射到一块屏上，此时屏上显示出一系列明暗交替的条纹。这就是著名的杨氏实验，这个实验至今仍是演示光的干涉现象的经典实验。
1803年托马斯·杨在《物理光学的实验和计算》一文中，根据他所发现的干涉定律试图解释光的衍射现象。在文中他还阐述了光从光疏介质到光密介质发射时发生的半波损失现象。托马斯·杨把干涉概念应用到牛顿环上，成为第一个近似测出光波长的人。他还利用光的干涉法测量出微粒的限度。
托马斯·杨研究过力学、数学、光学、声学、热学、医学、造船工程、埃及学等，还精通绘画和音乐，可以说他是科学史上一位百科全书式的学者。
布儒斯特
布儒斯特(David Brewster, 1781-1868)，英国物理学家、数学家、发明家。
什邡政府布儒斯特1781年出生于英格兰的耶德堡。父亲是耶德堡德语学校的校长。布儒斯特12岁进入爱丁堡大学，1800年获得硕士学位。1799年开始研究光的衍射，向英国皇家学会《哲
学汇刊》及其它科学刊物投稿。1807年获阿伯丁大学博士学位。1808年被选为爱丁堡皇家学会会员，1808年至1830年间担任18卷的《爱丁堡百科全书》的编辑，撰写了大量文章。1815年布儒斯特被选
为英国皇家学会会员，同年获得科普利奖章。1818年获得伦福德奖，1821年成为瑞典皇家科学院的外籍院士。
布儒斯特在光学领域最著名的工作是发现了光在介质界面反射和折射时的偏振规律，即布儒斯特定律：当入射角的正切等于折射介质与入射介质的折射率之比时，反射光将为线偏振光。此时的入射角称为布儒斯特角。布儒斯特定律在现代光学技术中有重要的意义。当入射角为布儒斯特角时，偏振状态的光能百分之百地进入折射方介质，利用这种特性可以制备无损耗的激光窗口，外腔式气体激光器中便利用了这一原理。
此外，布儒斯特还研究了压力引起的双折射现象，发现了光弹性效应，促使光矿物学这一新领域的诞生。他发明了双筒望远镜、偏光计，改进了灯塔照明装置，被他同时代的科学家誉为“现代实验光学之父”。布儒斯特还是万花筒的发明者，即使是非科学领域的民众也认识他，他的肖像甚至被印在雪茄盒上。
菲涅耳
菲涅耳（Augustin Jean Fresnel，1788—1827），法国数学家、物理学家、工程师。
菲涅耳在学生时代身体虚弱，读书也显得吃力。他16岁时进入巴黎综合技术学校，然后上了巴黎桥梁
和道路专业学校，毕业后成为政府工程师。1814年菲涅耳开始进行光学研究。1815年菲涅耳向法国科学院提交了一篇关于衍射的重要论文，他采用和发展了惠更斯的子波原理，认为子波之间是相互作用的，并且用数学分析的方法对衍射现象进行计算。这篇论文得到法国科学院的阿拉果（Arago）的支持，阿拉果还向菲涅耳介绍了英国的托马斯·杨的干涉理论。但是科学院的数学家拉普拉斯、泊松等人对菲涅耳的论文提出了反对意见。菲涅耳并未气馁，他在阿拉果的支持下继续进行研究，于1818年建立了完善的光的衍射理论。此后菲涅耳又研究了偏振现象，论证了光波的横波性质；应用衍射理论确立了反射和折射的定量定律；建立了双折射理论和晶体光学。
1818年菲涅耳来到巴黎，在灯塔照明改组委员会工作。他经过8年努力，设计出一种特殊结构的阶梯多级透镜系统，大大改进了灯塔照明系统。
1823年菲涅耳获得法国科学院院士称号。1825年他又被选为英国皇家学会会员。1827年菲涅耳患肺病去世，年仅39岁。
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