7月19日下午,西安交大物理学院在仲英楼B712会议室举行了2026年度“中学生英才计划”科普讲座活动。高宏教授为来自西安交通大学附属中学、陕西师范大学附属中学、西安中学的英才计划学生,以及线上参加活动的新疆喀什地区深塔中学的师生,做了题为“丰富多彩的光学世界”的科普报告。

高宏教授以光学发展史为主线,系统梳理了人类从朴素观察到建立科学理论的认知历程。报告从2500余年前希腊先哲对光本质的追问切入,依次阐述了光的直线传播、反射与折射定律,并借助费马原理的数学推导,揭示了其对几何光学的深刻总结。讲座通过丰富的实例引导同学们思考光的传播路径与颜色本质,鼓励大家从直觉出发,逐步构建科学的思维方式。
在波动光学部分,高宏教授以牛顿的色散实验与微粒学说为起点,对比了惠更斯的波动理论,并重点介绍了杨氏双缝干涉实验、菲涅尔衍射理论及泊松亮斑等经典案例,生动呈现了科学争论与实验验证如何共同推动理论演进。随后,他借助麦克斯韦方程组简要阐明光作为电磁波的理论统一性,并进一步引出光的波粒二象性,帮助同学们初步建立量子概念的基本认知。


报告还介绍了现代光学技术在科学探索中的广泛应用,涵盖望远镜与天文观测、显微镜与超分辨率成像技术,以及迈克耳逊干涉仪在验证以太不存在和探测引力波中的重要贡献。高宏教授特别强调了从实验数据到数学公式、再到物理机理的科学研究方法,鼓励同学们在日常生活中善于观察、勤于实验,体会光学与光谱分析背后的物理原理。
互动环节中,高宏教授耐心解答了同学们关于干涉条纹稳定性、偏振定义及量子测量等疑问,并邀请大家后续参观物理学院光学实验室,近距离了解激光器、脉冲激光系统等大型科研设备,进一步激发对光学研究的浓厚兴趣。


“中学生英才计划”全称为“中学生科技创新后备人才培养计划”,是中国科协联合教育部共同组织实施的优秀中学生培养项目。西安交大物理学院连续13年承担“中学生英才计划”培养任务,已经培养360余名品学兼优、具有创新精神的优秀中学生,在人才培养工作上做出了积极贡献。