光学课程(中山大学)

  • 名称:光学课程(中山大学)
  • 分类:大学理工  
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  • 时间:2020/12/27 17:11:24
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《光学》是物理学本科专业的一门重要的专业必修基础课程,是普通物理学的一个重要组成部分,是研究光的本性、光的传播及光和物质的相互作用的基础学科,它和《原子物理学》《电动力学》和《量子物理学》等后继课程有着密切联系。激光的出现和发展使光学的研究进入了一个崭新的阶段,更加扩大了光学在高科技领域、生产和国防上的应用。主要讲授经典光学的基本概念和基本理论及其相关应用介绍,课程内容包含几何光学和波动光学两个部分。

几何光学的基本定律;光程、费马原理;成像的几个基本概念、符号法则;光在单球面上的折射成象;光的平面折射成象、全反射、光导纤维、棱镜的折射;球面镜的反射成象;薄透镜;理想光学系统的基点、基面、厚透镜。

光学仪器 :眼睛与眼镜;放大镜、目镜、显微镜和望远镜。

光的干涉现象、相干性原理;杨氏双缝干涉和双光束干涉的其它实验装置;薄膜干涉(等倾干涉、等厚干涉);尖劈、牛顿坏、增透膜;迈克尔逊干涉仪;多光束干涉、法布里-珀罗干涉仪;光的相干性。

光的衍射现象、惠更斯-菲涅耳原理;半波带法、菲涅耳圆孔衍射、波带片;夫琅和费单缝衍射;平面衍射光栅;夫琅和费圆孔衍射;成像系统的分辨本领;晶体对X射线的衍射

自然光和偏振光;反射和折射引起的偏振;布儒斯特定律、马吕斯定律;双折射;晶体双折射仪器;椭圆偏振光和圆偏振光;偏振光的干涉;旋光性。

光学是物理学专业本科生必修的基础课程。光学是物理学中最古老的一门基础学科,又是当前科学领域中最活跃的前沿阵地之一,具有强大的生命力和不可估量的发展前途。学好光学,既能为物理学专业学生进一步学习原子物理学、量子力学、相对论、电动力学、现代光学、光电子技术、激光原理及应用、光电子学、光子学等课程准备必要的前提条件,又有助于进一步探讨微观和宏观世界的联系与规律。通过本课程的教学,使学生系统地掌握基本原理和基本知识,培养分析问题、解决问题的能力,通过讲授(包括物理学的历史和前沿的讲授)帮助学生建立辩证唯物主义的观点,提高学生的科学素质。从兰州大学物理学院课程的整体设置出发,考虑到物理基地班与普通班的各自办学特点和人才培养的要求,对光学课程的教学内容进行适当的调整,适当压缩几何光学部分,删除原课程中与其他学科相重复的部分以及相对陈旧的内容,吸收利用最新科学研究成果,着重加强现代光学部分的讲授内容,并注意介绍光学研究前沿新动态,按照物理学近代发展的要求和便于学习的原则组织课程体系。通过本课程的教学,使学生系统地掌握基本原理和基本知识,培养分析问题、解决问题的能力,通过讲授(包括物理学的历史和前沿的讲授)帮助学生建立辩证唯物主义的观点,提高学生的科学素质。2.课程教学目的与要求(1)了解光学发展的基本阶段,培养科学研究的素质,加深辩证唯物主义的理解。(2)了解光学所研究的内容和光学前沿研究领域的概况,培养有现代意识、有远见的新一代大学生。(3)掌握光学的基本原理、基本概念和基本规律。培养掌握科学知识的方法。(4)掌握处理光学现象及问题的手段和方法。培养科学研究的方法。(5)光学是当前科学领域中较活跃的前沿学科之一,它与科学和技术结合日益加强,在教学中要展现现代光学技术的成就。 验光师培训 零基础学习 考国家职业资格证书 广告 验光师培训 选立可明眼镜培训学校,已有广州,深圳,东莞,上海,温州五大连锁品牌校区, 查看详情 > 2 (6)在教学中要注意培养学生严谨的治学态度,引导学生逐步掌握物理学的研究方法和培养浓厚的学习兴趣。 (7)采取现代化教学手段,提高学生的学习积极性并发挥其主观能动性,从而提高教学效果。 (8)部分注明“*”的章节仅对基地班讲授或其他学生课外自主选择自学。 3、教学大纲内容及学时分配 章 节 标 题 课 时 数 理论 习题课 总课时 绪论 光学的研究内容及光学发展史 1 0 2 第一章 费马原理与变折射率光学 6 1 7 第二章 波动光学引论 12 1 13 第三章 介质界面光学与近场光学显微镜 6 1 7 第四章 干涉装置与光场时空相干性激光 12 1 13 第五章 多元多维结构衍射 6 1 7 第六章 傅里叶变换光学与相因子分析方法 6 1 7 第七章 光全息术 1 0 1 第八章 光在晶体中的传播 10 1 11 第九章 吸收 色散 散射 2 0 2 机动 2 0 2 合计 64 8 72 注:教学时数为64课时的,有些章节适当调整。 4、使用教材与参考书 《书名》 作者 出版社 出版日期 教 材 《现代光学基础》第二版 钟锡华 北京大学出版社 2012 参考书 《光学原理》 第七版 玻恩 电子工业出版社 2011 《新概念物理教程光学》 赵凯华 高等教育出版社 2004 《光学》 第二版 崔宏滨,李永平,康学亮 科学出版社 2015 《光学》 郭永康 高等教育出版社 2005 《光学》 第三版 蔡履中 科学出版社 2007 《光学教程》 姚启钧 高等教育出版社 2014 阻尼隔振光学平台西安光驰科技 国内专业生产厂家 广告 GC-T标准阻尼隔振光学平台上面板为高导磁不锈钢材料,有较好的耐腐蚀作用,经精密 查看详情 > 3 《波动光学》 冯国英,周寿桓 科学出版社 2015 《工程光学》 郁道银,谈恒英 机械工业出版社 2006 《傅里叶光学导论》第三版 J.W.Goodman著 秦克诚 等译 电子工业出版社 2011 5.课堂教学方法与手段 (1)采用讲授、讨论和研究相结合的方法进行教学。 (2)应用光学CAI课件进行教学。 6.课程考核方法与要求 平时作业 30% 课堂练习及讨论 10% 期末考试(闭卷) 60% 二、课程内容与安排 绪论 [1学时] [目的与要求] 1、重点掌握光学的研究内容以及光学的研究方法; 2、了解从五个时期来了解光学的发展史,并从中进一步体会光学的研究方法。 §0-1 光学的研究内容和方法 §0-2 光学发展简史 萌芽时期、几何光学时期、波动光学时期、量子光学时期、现代光学时期 第一章 费马原理与变折射率光学 [6学时] [目的与要求] 1、 深刻理解惠更斯原理和费马原理,并掌握从费马原理和惠更斯原理导出反射定律和折射定律; 2、 掌握单球面和薄透镜的物像公式和任意光线的作图成像法; 3、 重点掌握光程的概念及其物理意义; 4、 掌握变折射率问题的分析方法及光线方程; §1-1 几何光学的基本原理 几何光学的三个基本实验定律,全反射、单球面成像、薄透镜成像等; §1-2 惠更斯原理 广州自考复习资料,学历提升科目信息一览入口 广告 自考复习资料名牌高校,免试入学 全城超低学费1190元 查看详情 > 4 §1-3 费马原理 §1-4 光程 §1-5 自然变折射率 §1-6 人工变折射率强光变折射率 §1-7 光线方程 第二章 波动光学引论 [12学时] [目的与要求] 1、 重点掌握光波的平面简谐波和球面简谐波表示; 2、 着重阐明光的相干条件和及其两个补充条件,重点学习杨氏干涉实验及双光束干涉光强的几种表达形式; 3、 深刻理解惠更斯—菲涅耳原理,并重点掌握菲涅耳积分表达式,掌握标量衍射波理论和巴比涅原理; 4、 掌握菲涅耳圆孔衍射和环状波带片的特点,重点学习半波带方法,了解无透镜成像术和波带片的应用; 5、 掌握单缝夫琅禾费衍射的现象和光强公式,并了解矩形孔和三角孔夫琅和费衍射的特点; 6、 了解夫琅禾费圆孔衍射的现象,掌握成像仪器分辨本领和瑞利判据; 7、 掌握光的五种偏振状态,重点学习马吕斯定律及区分偏振状态的方法; §2-1 光的电磁理论 §2-2 定态光波 复振幅描述 §2-3 波前函数 §2-4 球面波向平面波的转化 §2-5 光波干涉引论 §2-6 两个点源的干涉场 杨氏实验 §2-7 两束平行光的干涉场 §2-8 光波衍射引论 §2-9 圆孔和圆屏菲涅耳衍射 §2-10 波带片 §2-11 单缝夫琅禾费衍射 §2-12 矩孔和三角孔夫琅禾费衍射 自考学习资料,中专/大专学历 学历提升本科 广告 自考学习资料选正规机构,211重点高校,独立开班,师资强大,提供优质教育 查看详情 > 5 §2-13 圆孔夫琅禾费衍射 成象仪器 §2-14 偏振光引论 第三章 介质界面光学与近场光学显微镜 [6学时] [目的与要求] 1、 掌握菲涅耳公式的内容,了解介质界面反射折射时光能量的分配规律; 2、 学习界面正入射和掠入射两种情况下的相位突变,重点掌握反射光半波损失; 3、 了解维纳实验、隐失波和近场扫描光学显微镜; §3-1 菲涅耳公式 §3-2 反射率和透射率 §3-3 反射光的相位变化 §3-4 反射光的偏振态 §3-5 全反射时的透射场—隐失波 §3-6 近场扫描光学显微镜 第四章 干涉装置与光场时空相干性 激光 [12学时] [目的与要求] 1、 了解几种分波前干涉装置; 2、 着重阐明等倾干涉和等厚干涉的基本概念以及应用; 3、 掌握迈克耳孙干涉仪和了解法布里—珀罗干涉仪的原理及其应用,掌握多光束干涉的特点; 4、 了解光场的时间相干性和空间相干性; 5、 了解激光产生的基本原理,了解亚稳态能级、受激发射光激励、粒子数反转和光振荡等概念; §4-1 分波前干涉装置 §4-2 光源宽度对干涉场衬比度的影响 §4-3 光场的空间相干性 §4-4 薄膜干涉 §4-5 迈克耳逊干涉仪 §4-6 非单色性对干涉场衬比度的影响 §4-7 傅里叶变换光谱仪 §4-8 光场的时间相干性 加入VIP免费专享 文库VIP新用户专享:首月仅需15元 剩余5页未读,继续阅读 【锟鹏-石笼网】格宾石笼_日产6万平_24小时发货 格宾石笼质量好。规格全。价格优。坚固耐用耐腐蚀,寿命长,易安装。 广告查看详情 版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领 VIP专享下载 文库VIP新用户专享:首月仅需1