除了胡歌之外的纽大，美国还有什么极棒的电影学院

伊本·海赛木（约965～约1039年），中世纪阿拉伯学者。又译为阿尔哈曾，曾简译为海桑 。在光学、医学、天文学和数学方面都有重大贡献。11世纪初，埃及流行眼病，当时在开罗的天文中心工作的伊本·海赛木根据医师们的经验，特别是通过他自己的一些有关反射、折射、暗室视觉等实验，仔细研究了人的视觉。在其名著《光学宝鉴》中，他否定了人眼对外发光的旧视觉观念及提出由物体发出光线锥而引起视觉的观点；他所提出的人眼结构和眼球内的三种透明体的名称沿用至今 ；他明确入射光与反射光共面及球面反射成像原理；他还讨论了光之折射和玻璃球的放大像的作用。除《光学宝鉴》外，他还有几何学著作及一些保留下来的手稿，其他均已散失。

笛卡尔

勒奈·笛卡尔（1596～1650年），出生于法国，是法国数学家、科学家和哲学家。

笛卡尔不仅在哲学领域里开辟了一条新的道路，同时笛卡尔又是一勇于探索的科学家，在物理学、生理学等领域都有值得称道的创见，特别是在物理学方面做出了有益的贡献。从1619年读了约翰尼斯·开普勒的光学著作后，笛卡儿就一直关注着透镜理论，并从理论和实践两方面参与了对光的本质、反射与折射率以及磨制透镜的研究。他把光的理论视为整个知识体系中最重要的部分。

笛卡尔运用他的坐标几何学从事光学研究，在《屈光学》中第一次对折射定律提出了理论上的推证。他认为光是压力在以太中的传播，他从光的发射论的观点出发，用网球打在布面上的模型来计算光在两种媒质分界面上的反射、折射和全反射，从而首次在假定平行于界面的速度分量不变的条件下导出折射定律；不过他的假定条件是错误的，他的推证得出了光由光疏媒质进入光密媒质时速度增大的错误结论。他还对人眼进行光学分析，解释了视力失常的原因是晶状体变形，设计了矫正视力的透镜。

威里布里德·斯涅耳

威里布里德·斯涅耳（1591～1626年），荷兰莱顿人，数学家和物理学家，曾在莱顿大学担任过数学教授。斯涅尔最早发现了光的折射定律，从而使几何光学的精确计算成为了可能。斯涅耳的这一折射定律（也称斯涅耳定律）是从实验中得到的，未做任何的理论推导，虽然正确，但却从未正式公布过。只是后来惠更斯和伊萨克·沃斯两人在审查他遗留的手稿时，才看到这方面的记载。

首次把折射定律表述为今天的这种形式的是笛卡儿，他没做任何的实验，只是从一些假设出发，并从理论上推导出这个定律的。笛卡儿在他的《屈光学》（1637）一书中论述了这个问题。

折射定律是几何学的最重要基本定律之一。斯涅耳的发现为几何光学的发展奠定了理论基础，把光学的发展大大地推进了一步。

惠更斯

克里斯蒂安·惠更斯（1629～1695年）于1629年4月14 日出生于海牙，是荷兰著名的物理学家、天文学家、数学家、他是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱，是历史上最著名的物理学家之一，他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献。

1645～1647年在莱顿大学学习法律与数学；1647～1649年转入布雷达学院深造。在阿基米德等人著作及笛卡儿等人直接影响下，致力于力学、光波学、天文学及数学的研究。他善于把科学实践和理论研究结合起来，透彻地解决问题。因此，在摆钟的发明、天文仪器的设计、弹性体碰撞和光的波动理论等方面都有突出成就。

惠更斯原理是近代光学的一个重要基本理论。但它虽然可以预料光的衍射现象的存在，却不能对这些现象做出解释 ，也就是它可以确定光波的传播方向，而不能确定沿不同方向传播的振动的振幅。因此，惠更斯原理是人类对光学现象的一个近似的认识。直到后来，菲涅耳对惠更斯的光学理论作了发展和补充，创立了“惠更斯—菲涅耳原理”，才较好地解释了衍射现象，完成了光的波动说的全部理论。

1678年，他在法国科学院的一次演讲中公开反对了牛顿的光的微粒说。他说，如果光是微粒性的，那么光在交叉时就会因发生碰撞而改变方向。可当时人们并没有发现这一现象，而且利用微粒说解释折射现象，将得到与实际相矛盾的结果。因此，惠更斯在1690年出版的《光论》一书中正式提出了光的波动说，建立了著名的惠更斯原理。在此原理基础上，他推导出了光的反射和折射定律，圆满地解释了光速在光密介质中减小的原因，同时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象，认为这是由于冰洲石分子微粒为椭圆形所致。

菲涅耳

菲涅耳（1788～1827年）是法国物理学家和铁路工程师。 1788年5月10日生于布罗利耶，1806年毕业于巴黎工艺学院，1809年又毕业于巴黎桥梁与公路学校。1823年当选为法国科学院院士，1825年被选为英国皇家学会会员。1827年7月14日因肺病医治无效而逝世，终年仅39岁。

菲涅耳的科学成就主要有两个方面。一是衍射。他以惠更斯原理和干涉原理为基础，用新的定量形式建立了惠更斯—菲涅耳原理，完善了光的衍射理论。他的实验具有很强的直观性、敏锐性，很多现仍通行的实验和光学元件都冠有菲涅耳的姓氏，如：双面镜干涉、波带片、菲涅耳透镜、圆孔衍射等。另一成就是偏振。他与D.F.J.阿拉果一起研究了偏振光的干涉，确定了光是横波（1821）；他发现了光的圆偏振和椭圆偏振现象（1823），用波动说解释了偏振面的旋转；他推出了反射定律和折射定律的定量规律，即菲涅耳公式；解释了马吕斯的反射光偏振现象和双折射现象，奠定了晶体光学的基础。

菲涅耳由于在物理光学研究中的重大成就，被誉为“物理光学的缔造者”。

伦琴

威尔姆·康拉德·伦琴（1845～1923年），德国物理学家，1845年3月27日生于莱纳普，三岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。1865年迁居瑞士苏黎世，伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工程系，1868年毕业。1869年获苏黎世大学博士学位，并担任了物理学教授A.孔脱的助手；1870年随同孔脱返回德国，1871年随他到维尔茨堡大学，1872年又随他到斯特拉斯堡大学工作。1894年任维尔茨堡大学校长，1900年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。1923年2月10日在慕尼黑逝世。

伦琴一生在物理学许多领域中进行过实验研究工作，如对电介质在充电的电容器中运动时的磁效应、气体的比热容、晶体的导热性、热释电和压电现象、光的偏振面在气体中的旋转、光与电的关系、物质的弹性、毛细现象等方面的研究都作出了一定的贡献，由于他发现X射线而赢得了巨大的荣誉，以致这些贡献大多不为人所注意。

1895年11月8日，伦琴在进行阴极射线的实验时第一次注意到放在射线管附近的氰亚铂酸钡小屏上发出微光。经过几天废寝忘食的研究，他确定了荧光屏的发光是由于射线管中发出的某种射线所致。因为当时对于这种射线的本质和属性还了解得很少，所以他称它为X射线，表示未知的意思。同年12月28日，《维尔茨堡物理学医学学会会刊》发表了他关于这一发现的第一篇报告。他对这种射线继续进行研究，先后于1896年和1897年又发表了新的论文。1896年1月23日，伦琴在自己的研究所中作了第一次报告，报告结束时，用X射线拍摄了维尔茨堡大学著名解剖学教授克利克尔一只手的照片；克利克尔带头向伦琴欢呼三次，并建议将这种射线命名为伦琴射线。

此时，发现X射线的新闻在全世界引起了巨大的震动。当时人们对这些射线的无限惊讶：几乎任何东西对它们来说都是透明的，用这些射线人们可以看见自己的骨骼。没有肉但是带有指环的手指，十分清楚，像嵌入体内的子弹一样。人们立即就领悟到它对医学的影响。1月23日，伦琴为物理医学学会作了关于他的发现的惟一的一次公开讲演。人们以暴风雨般的掌声向他致意。以那时的知识来说，伦琴关于X射线的工作是完全够格的了，但他没有理解X射线的性质。1895年伦琴的著名论文的最后，他写道：这些新射线不会是以太的纵振动吧？我必须承认在我的研究过程中我越来越相信了，因此对我来说应该宣布我的猜测，虽然我很清楚这种解释需要进一步的确证。这个“进一步的确证”始终没有得到，而且，花了整整十六年，依靠了马克斯·冯·劳厄和弗里德里希以及克尼平的工作才解决了关于X射线性质的争论。

在发现了X射线后的数月中，伦琴收到了来自世界各地的讲学邀请，但是除了一个例外他谢绝了所有的邀请，因为他要继续研究他的X射线。他给请他去演示新射线的同行们写了短信，表达他的歉意，说明他没有时间作任何报告或表演。惟一的例外是对皇帝，1896年1月13日，他给皇帝演示了他的X射线。要给皇帝表演这件事一直使伦琴感到紧张，“我希望我使用这个管子时将托皇帝之福，遇上好运气”，他说，“因为这些管子是非常易碎的，经常被损坏，抽空一根管子需要四天。”但是没有出什么事。伦琴收到的这样一种去宫廷的邀请，除了讲演和演示之外，还要与皇帝一同进餐，接受一枚勋章（二级王冠勋章）。离去时，为了表示对陛下的尊敬，还得退着走出来。关于这一点，理查德·威尔斯泰特，对叶绿素复杂机制作出解释的有机化学家说，他和氨的合成者弗里茨·哈贝尔，在取得了他们的发现后，也曾期待着皇帝的邀请。所以他们练习倒退着走路。威尔斯泰特是一位精制瓷器的收集者，在他们练习倒走的房间里有一只昂贵的瓷瓶，不出所料，他们的练习以这只瓷瓶被打碎而告终。虽然他们没有受到皇帝邀请，但他们所做的练习并不是徒劳无益的。后来两人都获得了诺贝尔奖。按照礼节，在他们从瑞典国王手中接过奖品之后必须倒退着走路。伦琴发现了X射线之后，物理学家和医学界人士赶紧研究这种新的射线，在1896年已有1000篇以上关于这个课题的论文。在1896至1897年间，伦琴自己只写了两篇关于X射线的文章。然后，他回到原先研究的课题上去，在以后的24年里写过7篇只引起短暂兴趣的文章，而把对X射线的研究让给了其他年轻的新生力量。对他这样的做法的理由，人们只能推测而已。1901年伦琴获得了第一个物理学诺贝尔奖。1900年他已搬到了慕尼黑，在那里，他成为实验物理研究所所长。1914年，他在著名的德国科学家表示他们与军国主义德国休戚相关的宣言上签了名，但后来他对此感到懊悔。在第一次世界大战期间和随后的通货膨胀中，他相当苦恼。1923年2月10日，伦琴在慕尼黑逝世，享年78岁。

阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊

迈克尔逊（1852～1931年）因发明精密光学仪器和借助这些仪器在光谱学和度量学的研究工作中所做出的贡献，被授予了1907年度诺贝尔物理学奖。

迈克尔逊，1852 年12月19日出生于普鲁士斯特雷诺（现属波兰），童年随父母随居美国。受旧金山男子中学校长的引导，迈克尔逊对科学特别是光学和声学发生了兴趣，并展示了自己的实验才能。1869年被选拔到美国安纳波利斯海军学院学习。毕业后曾任该校物理和化学讲师。1880～1882年被批准到欧洲攻读研究生，先后到柏林大学、海德堡大学、法兰西学院学习。1883年任俄亥俄州克利夫兰市开斯应用科学学院物理学教授。1889年成为麻省伍斯特的克拉克大学的物理学教授，在这里着手进行计量学的一项宏伟计划。1892年改任芝加哥大学物理学教授，后任该校第一任物理系主任，在这里他培养了对天文光谱学的兴趣。1910～1911年担任美国科学促进会 ，1923～1927年担任美国科学院院长。1931年5月9日因脑溢血于加利福尼亚州的帕萨迪纳逝世，终年79岁。

迈克尔逊的名字是和迈克尔逊干涉仪及迈克尔逊—莫雷实验联系在一起的，实际上这也是迈克尔逊一生中最重要的贡献。在迈克尔逊的时代，人们认为光和一切电磁波必须借助绝对静止的“以太”进行传播，而“以太”是否存在以及是否具有静止的特性，在当时还是一个谜。有人试图测量地球对静止“以太”的运动所引起的“以太风”，来证明以太的存在和具有静止的特性，但由于仪器精度所限，遇到了困难。麦克斯韦曾于1879年写信给美国航海年历局的D.P.托德，建议用罗默的天文学方法研究这一问题。迈克尔逊知道这一情况后，决心设计出一种灵敏度提高到亿分之一的方法，测出有关的效应。

1881年他在柏林大学亥姆霍兹实验室工作，为此他发明了高精度的迈克尔逊干涉仪，进行了著名的以太漂移实验。他认为若地球绕太阳公转相对于以太运动时，其平行于地球运动方向和垂直地球运动方向上，光通过相等距离所需时间不同，因此在仪器转动90°时，前后两次所产生的干涉必有0.04条条纹移动。1881年迈克尔逊用最初建造的干涉仪进行实验，这台仪器的光学部分用蜡封在平台上，调节很不方便，测量一个数据往往要好几小时。实验得出了否定结果。1884年在访美的瑞利、开尔文等的鼓励下，他和化学家莫雷合作，提高干涉仪的灵敏度，得到的结果仍然是否定的。1887年他们继续改进仪器，光路增加到11米，花了整整5天时间，仔细地观察地球沿轨道与静止以太之间的相对运动，结果仍然是否定的。这一实验引起科学家的震惊和关注，与热辐射中的“紫外灾难”并称为“科学史上的两朵乌云”。随后有10多人前后重复这一实验，历时50年之久。对它的进一步研究，导致了物理学的新发展。

迈克尔逊的另一项重要贡献是对光速的测定。早在海军学院工作时，由于航海的实际需要，他对光速的测定开始感兴趣，1879年开始光速的测定工作。他是继菲佐、傅科、科纽之后，第四个在地面测定光速的。他得到了岳父的赠款和政府的资助，使他能够有条件改进实验装置。他用正八角钢质棱镜代替傅科实验中的旋转镜，由此使光路延长600米。返回光的位移达133毫米，提高了精度，改进了傅科的方法。他多次并持续进行光速的测定工作，其中最精确的测定值是在1924～1926年，在南加利福尼亚山间约35千米长的光路上进行的，其值为（299796±4）千米/秒。迈克尔逊从不满足已达到的精度，总是不断改进，反复实验，孜孜不倦，精益求精，整整花了半个世纪的时间，最后在一次精心设计的光速测定过程中，不幸因中风而去世，后来由他的同事发表了这次测量结果。他确实是用毕生的精力献身于光速的测定工作。

1920年迈克尔逊和天文学家F.G.皮斯合作，把一台20英尺（约6米）的干涉仪放在100英寸（约254米）反射望远镜后面，构成了恒星干涉仪，用它测量了恒星参宿四（即猎户座一等变光星）的直径，它的直径相当大，为2.50×108英里（1英里=1.6093千米），约为太阳直径的300倍。此方法后被用来测定其他恒星的直径。

迈克尔逊的第一个重要贡献是发明了迈克尔逊干涉仪，并用它完成了著名的迈克尔逊—莫雷实验。按照经典物理学理论，光乃至一切电磁波必须借助静止的以太来传播。地球的公转产生相对于以太的运动，因而在地球上两个垂直的方向上，光通过同一距离的时间应当不同，这一差异在迈克尔逊干涉仪上应产生0.04个干涉条纹移动。1881年，迈克耳逊在实验中未观察到这种条纹移动。1887年，迈克尔逊和著名化学家莫雷合作，改进了实验装置，但仍未发现条纹有任何移动。这次实验的结果暴露了以太理论的缺陷，动摇了经典物理学的基础，为狭义相对论的建立铺平了道路。

迈克尔逊是第一个倡导用光波的波长作为长度基准的科学家。1892年迈克尔逊利用特制的干涉仪，以法国的米原器为标准，在温度15℃、压力760毫米汞柱的条件下，测定了镉红线波长是6438.4696埃，于是，1米等于1553164倍镉红线波长。这是人类首次获得了一种永远不变且毁坏不了的长度基准。

在光谱学方面，迈克尔逊发现了氢光谱的精细结构以及水银和铊光谱的超精细结构，这一发现在现代原子理论中起了重大作用。迈克尔逊还运用自己发明的“可见度曲线法”对谱线形状与压力的关系、谱线展宽与分子自身运动的关系作了详细研究，其成果对现代分子物理学、原子光谱和激光光谱学等新兴学科都产生了重大影响。1898年，他发明了一种阶梯光栅来研究塞曼效应，其分辨本领远远高于普通的衍射光栅。

迈克尔逊是一位出色的实验物理学家，他所完成的实验都以设计精巧、精确度高而闻名，爱因斯坦曾赞誉他为“科学中的艺术家”。

李普曼

李普曼（1845～1921年）因发明基于干涉现象的彩色照相术，获得了1908年度诺贝尔物理学奖。

李普曼是法国著名的物理学家，1845年8月16日出生于卢森堡。父亲是洛林人，母亲是阿尔萨斯人。他俩都在卢森堡的贵族官府里当家庭教师，生活是优裕的。但是他们深感自己是法国人，理应使儿子在祖国的怀抱里教养成人。在李普曼三岁时，尽管主人再三挽留，他的父母还是辞职离开了卢森堡，回到法国，在巴黎文化气氛最浓厚的拉丁区安了家。

李普曼生在这样一个书香之家，父母又都是踏踏实实、谦虚谨慎、有教养的人。他们对待学问的态度是严肃认真、一丝不苟的。这对李普曼思想品德的形成起了潜移默化的作用。李普曼胸怀大志，又能埋头苦干。他在1868年考上了巴黎高等师范学校教育系，但是由于他对数理表现出很浓厚的兴趣，所以在第二年就转入物理系。在此后的10年里，他对物理学各方面都有所探究，特别是对实验物理学做出了很多贡献。1882年，他应聘当了巴黎大学数理教授，后来由于他在实验物理学方面取得了优异成绩而名扬国内外。1886年他被选为法国科学院院士。

1891年，李普曼发明了彩色照片的复制方法，即彩色照相干涉法。该法不用染料和颜料，而是利用各种不同波长的天然颜色。李普曼是这样描述他的彩色照相法的：“把带有灵敏照相胶片的平板放入一个装有水银的盒子中，在曝光期间，水银与该灵敏的胶片接触，形成了一个反射面。曝光后，按照普通方法把感光板进行处理，待该板干了以后，颜色就出现了。这种色彩可以通过反射看见，且永久不褪，这一结果是因为在灵敏胶片内部发生了干涉现象。在曝光期间，入射光与被反射面反射的光线发生干涉，从而在半个波长处形成了干涉条纹。正是这些条纹通过照相法记录在胶片中，从而留下了投射光线特征。当以后用白光照射观察底片时，由于选择反射的原因，底片上的每一点只把那些已记录在其上经过选择了的颜色反射到人们眼中，而其他颜色都通过干涉相消。因此，人们在照片上每一点都看到了像所呈现的颜色，而这仅仅是一种选择反射现象。照片本身是由没有彩色的物质构成的。”

由于这种彩色照相干涉法需要较长的曝光时间，而且产生的颜色不饱和，因而这一方法最终被麦克斯韦的三色照相法所取代，但仍是彩色摄影进展中的重要一步。

李普曼在物理学上造诣很深，研究的范围也很广，特别是电学、热学、光学和光电学的研究，成绩卓著，当时欧洲科学界公认他是权威。

1912年，李普曼被选为法国科学院院长。1921年，李普曼去加拿大和美国讲学，在国外生了病，返回途中于7月13日逝世。

拉曼

拉曼（1888～1970年），因光散射方面的研究工作和拉曼效应的发现，获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。

拉曼是印度人，是第一位获得诺贝尔物理学奖的亚洲科学家。拉曼还是一位教育家，他从事研究生的培养工作，并将其中很多优秀人才输送到印度的许多重要岗位。

拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇诺波利。父亲是一位大学数学、物理教授，自幼对他进行科学启蒙教育，培养他对音乐和乐器的爱好。

拉曼天资出众，16岁大学毕业，以第一名获物理学金奖。19岁又以优异成绩获硕士学位。1906年，他仅18岁，就在英国著名科学杂志《自然》发表了论文，是关于光的衍射效应的。由于生病，拉曼失去了去英国某个著名大学作博士论文的机会。独立前的印度，如果没有取得英国的博士学位，就没有资格在科学文化界任职。但会计行业是惟一的例外，不需先到英国受训。于是拉曼就投考财政部以谋求职业，结果获得第一名，被授予总会计助理的职务。

拉曼在财政部工作很出色，担负的责任也越来越重，但他并不想沉浸在官场之中。他念念不忘自己的科学目标，把业余时间全部用于继续研究声学和乐器理论。加尔各答有一所学术机构，叫印度科学教育协会，里面有实验室，拉曼就在这里开展他的声学和光学研究。经过10年的努力，拉曼在没有高级科研人员指导的条件下，靠自己的努力作出了一系列成果，也发表了许多论文。

1917年，加尔各答大学破例邀请他担任物理学教授，使他从此能专心致力于科学研究。他在加尔各答大学任教16年期间，仍在印度科学教育协会进行实验，不断有学生、教师和访问学者到这里来向他学习、与他合作，逐渐形成了以他为核心的学术团体。许多人在他的榜样和成就的激励下，走上了科学研究的道路。其中有著名的物理学家沙哈和玻色。这时，加尔各答正在形成印度的科学研究中心，加尔各答大学和拉曼小组在这里面成了众望所归的核心。1921年，由拉曼代表加尔各答大学去英国讲学，说明了他们的成果已经得到了国际上的认同。

1934年，拉曼和其他学者一起创建了印度科学院，并亲任院长。1947年，又创建拉曼研究所。他在发展印度的科学事业上立下了丰功伟绩。拉曼抓住分子散射这一课题是很有眼力的。在他持续多年的努力中，显然贯穿着一个思想，这就是：针对理论的薄弱环节，坚持不懈地进行基础研究。拉曼很重视发掘人才，从印度科学教育协会到拉曼研究所，在他的周围总是不断涌现着一批批富有才华的学生和合作者。就以光散射这一课题统计，在30年中间，前后就有66名学者从他的实验室发表了377篇论文。他对学生淳淳善诱，深受学生敬仰和爱戴。拉曼爱好音乐，也很爱鲜花异石。他研究金刚石的结构，耗去了他所得奖金的大部分。晚年致力于对花卉进行光谱分析。在他80寿辰时，出版了他的专集：《视觉生理学》。拉曼喜爱玫瑰胜于一切，他拥有一座玫瑰花园。拉曼1970年逝世，享年82岁，按照他生前的意愿火葬于他的花园里。

在X射线的康普顿效应发现以后，海森堡曾于1925年预言：可见光也会有类似的效应。1928年，拉曼在《一种新的辐射》一文中指出：当单色光定向地通过透明物质时，会有一些光受到散射。散射光的光谱，除了含有原来波长的一些光以外，还含有一些弱的光，其波长与原来光的波长相差一个恒定的数量。这种单色光被介质分子散射后频率发生改变的现象，称为并合散射效应，又称为拉曼效应。这一发现，很快就得到了公认。英国皇家学会正式称之为“20年代实验物理学中最卓越的三四个发现之一”。

拉曼效应为光的量子理论提供了新的证据。后人研究表明，拉曼效应对于研究分子结构和进行化学分析都是非常重要的。

在光的散射现象中有一特殊效应，和X射线散射的康普顿效应类似，光的频率在散射后会发生变化。频率的变化决定于散射物质的特性。这就是拉曼效应，是拉曼在研究光的散射过程中于1928年发现的。在拉曼和他的合作者宣布发现这一效应之后几个月，前苏联的兰兹伯格和曼德尔斯坦也独立地发现了这一效应，他们称之为联合散射。拉曼光谱是入射光子和分子相碰撞时，分子的振动能量或转动能量和光子能量叠加的结果，利用拉曼光谱可以把处于红外区的分子能谱转移到可见光区来观测。因此拉曼光谱作为红外光谱的补充，是研究分子结构的有力武器。