量子光学的发展与历史事件

19世纪末和20世纪初，发现了黑体辐射规律和光电效应等另一类光学现象。在解释这些涉及光的产生，以及光与物质相互作用的现象时，旧的波动理论遇到了无法克服的困难。但在光的电磁理论建立后，在解释光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等与光的传播有关的现象时，光的波动理论取得了完全的成功。

1900年，M.普朗克为解决黑体辐射规律问题，提出了能量子假设，并得到了黑体辐射的普朗克公式，很好地解释了黑体辐射规律。1905年，A.Einstein在研究光电效应现象时，提出光的量子学说。A.阿尔伯特·爱因斯坦提出了光子假设，成功地解释了光电效应。阿尔伯特·爱因斯坦认为光子不仅具有能量，而且与普通实物粒子一样具有质量和动量。爱因斯坦本人则是因为研究外光电效应现象，并从理论上对其做出了正确的量子解释而获得了诺贝尔物理学奖。这是量子光学发展史上的第一个重大转折性历史事件，同时也是量子光学发展史上的第一个诺贝尔物理学奖。尽管爱因斯坦终生对科学的贡献是多方面的，但他本人却只获得了这唯一的一次诺贝尔物理学奖。光量子学说的提出，成功地解释了光电效应现象的实验结果，促进了光电检测理论、光电检测技术、光电检测器件及太阳电池理论等学科领域的发展；光量子学说的提出最终导致了量子光学的建立；爱因斯坦在其光量子学说中所提出的有关光量子这一概念，几经发展形成了当今的光子这一概念，导致光子学理论的建立，并由此带动了光子技术、光子工程和光子产业的发展；爱因斯坦在研究二能级系统的黑体辐射问题时，曾提出了受激辐射、受激吸收和自发辐射这三个概念，并引入了爱因斯坦受激辐射系数、受激吸收系数和自发辐射系数这三个系数；特别是受激辐射这一概念的提出，最终导致了激光器的发明、激光的出现和激光理论的诞生，直至形成了当今的激光技术、激光工程和激光产业。1923年，A.H.康普顿利用光子与自由电子的弹性碰撞过程，解释了X射线的散射实验。与此同时，各种光谱仪的普遍使用促进了光谱学的发展，通过原子光谱来探索原子内部的结构及其发光机制，导致了量子力学的建立。所有这一切为量子光学奠定了基础。(www.xing528.com)