香港學者盧紹康編著的《奇妙的光》涉及的範圍，涵蓋了上述光學的全部內容。此書與當前中學和大學的光學教科書有所不同——《奇妙的光》並不詳細講解光學的理論和實驗方法，而將側重點放在介紹科學家探索光的本質、認識光的規律的過程。為此，作者收集和發掘了很多不同歷史時期的科學家在探索光的奧妙的過程中表現出來的堅韌精神和動人的故事。閱讀這本書，讀者能體會到科學家在揭示光的客觀規律時的心路歷程，這將是一個饒有興趣的悅讀過程。

光對人類的生存和發展是至關重要的。自古以來人們一直在關注光、研 究光和利用光，並逐漸加深對光的認識。《奇妙的光》首先介紹了光對於地 球上生命的產生和文明社會形成所起的重要作用。介紹了人們依據幾何光學 的原理發明了望遠鏡和顯微鏡，使我們更清楚地了解宏觀世界和微觀世界。 本書介紹了光的粒子說、波動說和波粒二像性的發展過程，介紹了愛因斯坦 對現代光學的種種貢獻。《奇妙的光》還介紹了不同歷史時期的科學家探索 光的過程。 作者（盧紹康）最後提出幾個減少二氧化碳排放的方案和一個綜合方案 ，利用太陽光緩解當下全球大氣變暖和人類對糧食需求日益增加兩大嚴峻問 題。

序言
前言
第一章 光造就了地球上的生命和文明
第一節 海水中引發的光合作用
第二節 臭氧層保護了陸地上的生物
第三節 火的利用促進了人類文明的進程
第四節 光使人類認識了所在的世界
第二章 古代和中世紀對光的探索
第一節 是光線還是視線
第二節 中國古代對鏡面反射的研究
第三節 中國古代對小孔成像的研究和應用
第四節 中世紀光學的發展
第三章 幾何光學的發展和應用
第一節 誰發明了眼鏡
第二節 帶我們進入微觀世界的顯微鏡
第三節 望遠鏡的發明和改進
第四節 幾何光學的發展
第四章 光的波動性和粒子性
第一節 光的粒子性
第二節 光的波動性
第三節 波動說和粒子說的爭論
第四節 波動光學的復興和確立
第五章 光是一種電磁波
第一節 法拉第和韋伯發現光和電磁有關
第二節 麥克斯韋預言光是一種電磁波
第三節 學術界懷疑麥克斯韋的電磁理論
第四節 赫茲使學術界接受了電磁理論
第六章 光的分解和光譜
第一節 牛頓的三稜鏡分光實驗
第二節 太陽光譜中的暗線
第三節 光譜化學分析法
第四節 現代天體光譜分析
第七章 光傳播的速度
第一節 光的傳播是否需要時間
第二節 天文觀察法測定光速
第三節 地面儀器測定光速
第四節 現代地面儀器測定光速
第八章 光的波粒二像性
第一節 光的波動學說的危機
第二節 光電效應要求理論上有所突破
第三節 量子概念的提出
第四節 愛因斯坦以光量子解釋光電效應-
第五節 光和物質的波粒二像性
第九章 光速不變與狹義相對論
第一節 尺縮效應和洛倫茲變換
第二節 狹義相對論的創立
第三節 質能轉換公式
第四節 三個與相對論有關的科學巨人
第十章 引力場對光的影響
第一節 廣義相對論的創立
第二節 光在引力場中會發生偏移
第三節 光在引力場中會發生引力紅移
第四節 相對論的意義
第十一章 激光及其廣泛的用途
第一節 激光研發的歷史
第二節 產生激光的原理
第三節 激光的特點
第四節 激光和光纖通信
第五節 激光的廣泛應用
第十二章 利用太陽光解決**變暖之危機
第一節 **變暖的狀況及危害
第二節 **變暖的原因
第三節 二氧化碳的性質和應用
第四節 利用太陽光解決**變暖之危機
第五節 利用太陽光緩解**變暖及糧食短缺問題
附錄1 地質年代和生物的發展
附錄2 火災的分類
附錄3 一種燃煤發電廠廢氣處理二氧化碳分離和綜合利用裝置

第二節臭氧層保護了陸地上的生物 射到地球上的太陽光由紅外線、可見光和紫外線三部分組 成。紅外線給我們帶來熱量，可見光帶給我們光明，同時可見光 使植物的葉綠素發生光合作用，造成了一個生機勃勃的世界。
紫外線的波長為100—400納米(nm)，可將紫外線按波長的 不同分成四個波段：真空紫外線、短波紫外線、中波紫外線和長波 紫外線。不同波段的紫外線對人體和生物有不同的作用，真空紫 外線(UVD)的波長為100—200nm。短波紫外線(UVC)的波長 為200—280nm，能穿透生物的細胞膜，引起DNA鏈的斷裂，使細 胞損害，生物細胞中的DNA和核蛋白吸收紫外線的峰值為254— 257nm，正好在短波紫外線的波段內。中波紫外線(UVB)的波長 為280—320nm，對人體皮膚有一定的生理作用，長時間的照射會 引起皮膚紅腫、炎癥、水泡等癥狀，甚至會引起皮膚癌。長波紫外 線(UVA)的波長為320-400nm，穿透性較強，會引起皮膚變黑。
由此可見短波紫外線會嚴重損害人體和生物的生存，而長波紫外 線對生物的損傷則很輕微。
要是太陽光的紫外線，特別是短波紫外線，毫無阻擋地射到 地球，那麼地面上的人和各種生物都無法生存。幸好地球的上空 有一層臭氧層能夠吸收大部分的紫外線，特別是臭氧層能有效地 吸收波長為300m以下的紫外線，包括了真空紫外線、短波紫外 線全部波段和中波紫外線一半波段。這樣纔使地面上的人和各 種生物免遭紫外線的傷害，地球纔成了各種生物生長繁衍的 樂園。
臭氧層能有效地吸收紫外線，有趣的是地球的上空臭氧層的 形成也是與紫外線的照射有著直接的關繫。上一節提到大氣中 的氧氣分子受到太陽光中紫外線的照射會分解成原子狀態，氧原 子具有很強的氧化能力，能將一氧化碳氧化成二氧化碳；能與甲 烷化學反應生成二氧化碳和水；能與氨氣化學反應生成氮氣和 水。同樣，氧原子(O)在遇到氧氣分子(02)時也會和氧氣分子發 生化學反應生成臭氧(03)。由於臭氧的密度比氧氣大，臭氧形成 後就會慢慢下落。同時由於 臭氧是一種不穩定的化合 物，在臭氧下落的過程中，受 到長波紫外線的照射，又會 還原成氧氣分子並放出一個 氧原子。這樣，在大氣層較 高的位置氧氣分子和氧原子 結合形成臭氧，在大氣層較 低的位置臭氧又還原成氧氣 分子和氧原子。久而久之， 這種氧氣與臭氧在地球上空 20一50千米高度的相互轉換 達到了動態平衡，*後在離 地面大約25—30千米的上 平流層中臭氧含量*高，形成了富含臭氧的球層，稱為臭氧層。
地球上空的臭氧層是大氣中的氧氣達到一定濃度後受到紫 外線的照射分解纔形成的。在地球上空的臭氧層形成之前，紫外 線能直接照射到地表和海面。由於海水有吸收紫外線的功能，對 海水中的生物有保護作用，因此在海洋中首先出現藻類和各種無 脊椎動物，而陸地上由於受到紫外線的直接照射，生物無法生存， 要等到地球上空的臭氧層形成後纔可能出現和發展。這是造成 陸地上生物的出現和發展要比海水中遲得多的一個原因。
臭氧層不但能夠吸收大部分的紫外線，特別是短波紫外線， 使地面上的人和各種生物免遭紫外線的傷害，同時由於在地球大 氣層中的平流層形成了臭氧層，平流層高度的變化對於大氣的溫 度結構、大氣循環、地球上氣候和氣溫的變化都產生直接或間接 的影響。可見臭氧層不但保護了我們，而且與日常天氣的變化也 息息相關。
第三節火的利用促進了 人類文明的進程 一個由**47名科學家組成的考古團隊，經過17年的考古 發掘和研究，於2009年10月1日宣布，在埃塞俄比亞境內發現了 一個距今已有440萬年的女性原始人骨骼。科學家將其稱為阿爾 迪。阿爾迪的**塊骨骼於1992年出土，之後陸續出土了其他骨 骼並基本上復原了她的整體特征，她生前的體重約為50公斤。阿 爾迪比20世紀70年代也是在埃塞俄比亞境內發現的女性原始人 露西還早100多萬年。這是迄今為止發現的年代*早的原始人 骨骼。
這一發現使我們了解到大約在440萬年之前地球上已經出 。現了原始人。原始人的生活**艱難，*初靠喫樹葉、野果、野 草維持生命，即使打獵殺死了一些飛禽走獸也隻能是茹毛飲血， 喫其生肉。這樣的食物既不衛生，又難以吞咽和不容易消化，使 原始人的健康大受影響，因此原始人的壽命也不會太長。當太 陽下山後，四周變成一片黑暗，原始人便處於各種蛇蟲猛獸的包 圍之中。在這種弱肉強食的森林世界裡，黑夜是危機四伏和恐 怖的，原始人的生命分分秒秒都受到威脅。鼕天來臨了，遠離赤 道地區的樹林和原野都被白雪覆蓋，外界已很難找到食物，原始 人在天暖時儲存下來的過鼕食物，也許未到鼕天已經腐爛了。
或者儲存到鼕天即使沒腐爛也凍得如石頭一樣堅硬難以進食。
當然，寒冷的天氣也使原始人很難熬過鼕天生存下來。難怪* 早的原始人都是在靠近赤道熱帶的埃塞俄比亞境內發現的，以 上這些也是原因吧。P6-9