光在人间(1)
地面上用光投射出的“国际光年”标志我们生活在光的海洋里，尽情享受着光带给我们的恩惠。这其中既有太阳的无私馈赠，也有凝聚了一代代追光人智慧的光学成果。值此纪念2015“国际光年”之际，历数光技术为人类带来的福祉，并向致力于人类光学事业的科学家致以诚挚的敬意!
生命之源
科学家认为，光为生命之源。地球生命的诞生是一个极其漫长复杂的过程，具体的细节并不被人们所知晓。但有一点是必须的，那就是光芒四射的太阳。太阳是太阳系中唯一的一颗依靠自身发光的恒星。太阳的辐射为地球生命的诞生提供了足够的能量，并哺育了地球上的生灵万物。
在生命出现以前，大气中几乎是没有氧气的，而二氧化碳的含量则比较高，还有甲烷、氮气、水蒸气、硫化氢、氨气等成分。这样的大气是不适于生命存在的。好在大气中没有游离的氧，不能在大气层上方形成臭氧层。这样一来，太阳发出的强烈辐射可以长驱直入到地球表面，从而为无机物向有机物的演变提供了巨量的能源。
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在生命的进化过程中，光合作用扮演了极其重要的角色。当原始地球出现蛋白质和核酸的时候，标志着化学演化已经进入到一个新阶段，预示着生命曙光的来临。在原核细胞向真核细胞的进化过程中，原核细胞不断分化，有的发展成了后来的细菌，有的则在体内出现了叶绿素，并进而发展成了能够自养的蓝藻。
光合作用放出的氧气逐渐改变了原始大气的成分，游离氧在大气中的含量慢慢增加，这就为生物向喜氧的方向进化创造了条件，因为有氧呼吸可以大幅度提高生物的能量利用效率，具有很强的竞争优势。同时，大气中氧气的增加又促进了大气圈中臭氧层的形成，从而可以阻挡部分紫外线辐射，保护地球生命免遭太阳紫外线辐射的伤害。
绿叶“崇拜”
光合作用是绿色植物利用太阳能的“绝活”，并成为了生物界赖以生存的基础。人类对绿叶的崇拜，实际上就是对光合作用的崇拜。科学家认为，模拟光合作用来利用和储存太阳能是一项造福人类的伟大工程，从20世纪70年代开始，科学家就投入到模拟光合作用的探索之中了。比如，科学家就研发出“人工绿叶”，以模拟绿色植物的光合作用过程，从而在阳光的催化下把二氧化碳和水转化成能量。
“人工树叶”是一种如扑克牌大小的片状材料，模拟了自然界中植物利用阳光将水、二氧化碳转化成氧气和碳水化合物的过程, 百拇医药
我们通常所说的“生物固碳”，其实也是光合作用的功劳。所谓生物固碳就是指利用植物的光合作用来提高生态系统的碳吸收能力，从而减少二氧化碳在大气中的浓度以减缓全球的变暖趋势。原来，植物可以通过光合作用把大气中的二氧化碳转化为碳水化合物，并以有机碳的形式固定在植物体内和土壤之中。生物固碳可以通过土地开发利用、植树造林以及农业措施等，来提高植物和土壤的固碳能力，因此是一种成本最低且副作用最小的固碳方法。在全球变暖的大背景下，生物固碳更成为国际科学家十分关注的科学话题，具有十分重要的科学意义和生态意义。
“光”影不离
影子是一种光学现象。影子不是一个实体，而是物体的一个投影。影子是怎样产生的呢？原来，光线在同种均匀介质中沿直线传播时，由于不能穿过不透明物体而形成一片较暗区域，这就是我们常说的影子。
古人从日影的角度变化中汲取灵感，发明了一种独特的计时仪器——日晷。我们常说，“一寸光阴一寸金”，为什么“光阴”用“寸”来计量呢？这就出自于日晷。日晷通常由铜制的晷针和石制的圆盘晷面组成，晷针垂直地穿过圆盘中心，晷面呈南高北低，平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。晷面上刻划有子丑寅卯等12个大格，每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，并随着太阳的移动而移动，如同钟表的指针。“寸晷”表示日影移动一寸所代表的时刻，意味着时间短暂，后来人们习惯于用“寸”来衡量光阴的长短。
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但是，挥之不去的影子在有些场合却是个大麻烦，比如在医疗手术时。在这样的背景下，“无影灯”便诞生了，那么你知道“无影灯”的光学秘密吗？我们仔细观察光下的影子，就会发现影子的中部特别黑暗，四周则稍浅些。一般把影子黑暗的部分称为“本影”，四周灰暗的部分称为“半影”。如果在一个物体旁边点燃一支蜡烛，物体就会投下一个清晰的影子。如果点燃两支或者更多支蜡烛，那么本影部分就会变得越来越小，而半影部分就会出现很多层次……直到点上一圈蜡烛时，本影就会完全消失，半影也就淡得看不见了。无影灯就是根据上述原理制成的。无影灯将发光强度很大的灯在灯盘上排列成圆形，从而合成了一个大面积的光源。这样，它就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证了手术视野内的光亮度，同时又不会产生明显的本影。
望远镜和显微镜都是利用光学原理而发明的。图为正在夏威夷建设的世界最大光学天文望远镜(TMT)的概念图，这座30米的光学-红外望远镜分辨率将达到哈勃太空望远镜的10倍“人造太阳”
太阳能是一种取之不尽的洁净能源，利用太阳能发电主要有3种形式：光电转换、光热转换、光化学转换。其中，太阳能光伏发电技术是利用太阳能电池半导体材料的“光伏效应”将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电技术。太阳能电池(光伏电池)是太阳能光伏发电的能量转换器，也是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。, 百拇医药(苏更林)