普通物理
力  学
热  学
电 磁 学
光  学
教学大纲
课程简介
电子教案
多媒体课件
原子物理
量子力学
固体物理
物理学史
人文物理
当前位置:网站首页 - 光  学 - 教学大纲
光  学 [教学大纲]
02020004 《光学》教学大纲           学分:5(4)   学时:80(64)
. 课程目的与要求
1. 目的
本课程是光信息科学与技术专业及其它物理类本科专业的一门重要的基础理论课,主要研究光的本性、光的传播和光与物质的相互作用的规律。通过本门课程的学习,使学生在普通物理的范畴内系统、全面地掌握几何光学、物理光学的基本理论、基本概念、基本现象和基本分析方法;培养学生科学的世界观、思维方法和创新能力,为进一步学习《信息光学》、《激光原理与技术》、《光纤通信》和《光电技术》等后继专业课程及专业实验打下必要的基础。
2. 要求
1)几何光学部分;掌握几何光学的基本原理,正确理解费马原理的意义,掌握成像基本公式及常用成像仪器的基本原理;
(2)波动光学部分:牢固掌握光波干涉、衍射、偏振等基本现象、基本原理和规律.掌握波动光学的几种研究方法。充分理解光的波动本性;
3)量子光学部分:理解光的量子性及其主要实验结论;
4)了解光学某些基础内容和现代光学发展的某些方向以及相关的新技术、新成就、新研究思想的关系和在前沿科学中的应用,如:光信息处理、激光技术、全息计量、光通信等;
. 课程内容及学时分配
理论讲授:光信息科学与技术专业讲授68学时、物理学和应用物理学专业讲授54学时;
习 题 课:光信息科学与技术专业讲授12学时、物理学和应用物理学专业讲授10学时;
                                                  
1. 绪论                                                              ( 1学时)
光学的研究内容及研究方法;光学发展概况,以及本课程的作用及意义。
2. 几何光学基本原理                                                (12+3学时)
几何光学三大定律(A),全反射,棱镜与色散(C);惠更斯原理(A)及对反射、折射定律的解释(C);光程、费马原理(A),几何光学三大定律的推导(B);共轴球面系统成像、薄透镜及组合、光学仪器(A)。
3. 波动光学的基本原理                                              (20+2学时)
定态光波与复振幅描述(A),波前函数(A);光波的迭加和干涉(A),双光干涉场(A);光的衍射现象和惠更斯──菲涅耳原理(A),半波带法(A),振幅矢量图解法(A),复数积分法(A),菲涅耳圆孔和圆屏衍射(A),波带片(B),夫琅和费单缝(A)、双缝(A)、矩孔衍射(C),夫琅和费圆孔衍射(B)及光学仪器的分辨本领(A);光的五种偏振态(A),马吕斯定律(A);光在电介质表面的反射和折射(A),菲涅耳公式(A),反(透)射比(C),半波损失(C),反射折射时的偏振和布儒斯定律(A)。
4. 干涉装置光场的时空相干性                                       ( 11+2学时)
分波前干涉(A),杨氏双缝干涉及其他双光干涉装置(A),间距公式(A),反衬度(A),光场的时间相干性(A);分振幅干涉薄膜干涉(A),等厚干涉(A),劈尖(A),牛顿环(A),增透增反膜;迈克耳逊干涉仪(A),光场时间相干性(B);多光束薄膜干涉(A),法布里──泊罗干涉仪(A)。
5. 衍射光栅                                                        ( 6+2学时)
平面衍射光栅(A),光强分布公式及特点(A),光栅光谱仪(B),色散本领(A),色分辨本领(A);正弦光栅光强分布公式及特点(B),闪耀光栅光强分布公式及特点(B);三维光栅──X光在晶体上的衍射(B),布刺格公式(A)。
6. 傅立叶变换光学简介                                                 (3学时)
衍射系统及函数和相因子判断法、正弦衍射光栅(C),阿贝成像原理*,相衬显微镜*。
7. 全息照相                                                        ( 3+1学时)
全息照相的过程与特点(B),全息照相原理(B)
8. 光在晶体中传播的偏振性                                           (6+2学时)
双折射现象和基本规律(A),寻常光(B)、非常光(B)、正负晶(C),单轴晶体中的波面(B),惠更斯做图法(A);晶体偏振器,波晶片,圆偏振光与椭圆偏振光的产生与检验(A),偏振光的干涉及应用(C),旋光现象及应用(B)
9.光的吸收、色散和散射现象(C)*                                   (3学时)
10.光的量子性                                                      (3学时)
黑体辐射(C),普朗克能量子假设(B);光电效应、爱恩斯坦方程(A),康普顿散射(A)。
三.说明
1. 本大纲是根据教育部1998年颁布的“关于普通高等学校修订本科专业教学计划的原则意见”和“普通高等学校专业介绍”中对物理学、应用物理学和光信息科学与技术专业基本培养规格和教学基本要求制定的。
2. 7+2中7表示教材讲授的课时数,2表示习题课的课时数。习题课可采用讨论的方式进行。
3. 该大纲中增加了傅立叶光学与波动光学联系较为密切的部分内容,可以使应用物理专业学生进一步学习高级光学奠定基础,加深学生对基础光学和现代光学的关系的认识。
4. 在大纲中*部分内容应根据专业方向要求取舍。主要用于提高相关知识的深度与广度,不作为基本要求。
5. 根据光学课程特点,教学中应尽量借助多媒体技术进行足够的课堂演示实验配合教学,使学生建立直观的物理图像,同时应在各个教学环节上能使学生进行独立分析、独立思考独立解决光学问题。
6. 课程各章节具体教学要求见教学内容后面括弧中标注A.B.C: 重点掌握为A;一般掌握为B;一般了解为C。
7.以上学时分配是按光信息科学与技术专业80学时分配。64学时分配如下:
1)绪论                        (1学时)
2)几何光学基本原理           (2学时)
3)波动光学的基本原理      (20+2学时)
4)干涉装置光场的时空相干性(11+2学时)
5)衍射光栅                (6+2学时)
6)傅立叶变换光学简介         (3学时)
7)全息照相                 (3+1学时)
8)光在晶体中传播的偏振性   (6+2学时)
9)光的量子性                  (3学时)
 
适应专业及层次:光信息科学与技术本科专业(5学分);
物理学、应用物理学专业、电子信息科学术本科专业(4学分)。
推荐教材参考书:
1. 光学,赵凯华等编,北京大学出版社,1984。
2. 光学教程,姚启钧编,高等教育出版社,1990。
3. 光学,蔡履中等编,山东大学出版社,2002。
  Copy Right © 2007-2015,All Rights Reserved. 版权所有:青岛大学物理科学学院
地址:青岛市宁夏路308号 电话:0532-85955977