光学(2025年上学期)
光学(2025年上学期)
5000+ 人选课
更新日期:2025/04/24
开课时间2025/02/24 - 2025/07/23
课程周期22 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

通过本门课程的教学,使学生牢固掌握光学有关的基本概念、定律和原理,建立清晰的物理图象,培养学生分析和解决问题的能力,为将来的专业课程或工作打好坚实基础。课程主要分以下三个档次:

1.牢固掌握:光的干涉、光的衍射、几何光学的基本原理、光的偏振

2.一般掌握:光学仪器的基本原理、光的量子性

3.一般了解:光的吸收、散射和色散

通过多媒体教学的方式,采用启发式、对分等教学方法,使学生接触到更丰富、更前沿的光学知识,最终要求学生:

(1)要求学生牢固掌握有关光的传播及其本性,包括干涉、衍射、偏振等基本现象、原理和规律,为后继课程奠定必要的基础。并了解它们在科研、生产和实践上的应用;(2)要求学生牢固掌握几何光学的基本概念、成象规律和作图方法,熟悉典型助视光学仪器的基本原理;(3)要求学生具有分析和处理中学物理光学教材问题的能力;(4)要求学生了解现代光学发展的趋向,要求对激光产生的原理和激光器有初步的了解;(5)培养学生在课堂教学、习题课及课外作业中的独立思考能力。

本门课程具有经典的物理知识,也有科学前沿知识,通过微课形式向学生展示知识点,并提供一定习题练习,并提供一定的拓展知识,提高学生学习的兴趣和使学生了解光学前沿知识。

课程大纲

第一章光的干涉

  • 1.1 光的独立性、叠加性和相干性
  • 1.2 由单色波叠加所形成的干涉图样
  • 1.3 分波面双光束干涉
  • 1.4 干涉条纹的可见度
  • 1.5 等倾干涉
  • 1.6 等厚干涉
  • 1.7 迈克尔逊干涉仪
  • 1.8 牛顿环
  • 1.9 第一章光的干涉单元测试

光的衍射

  • 2.1 惠更斯-菲涅尔原理
  • 2.2 菲涅耳半波带 菲涅耳衍射
  • 2.3 夫琅禾单缝孔衍射
  • 2.4 弗朗禾费圆孔衍射
  • 2.5 平面衍射光栅
  • 2.6 第二章光的衍射单元测试题

几何光学的基本原理

  • 3.1 几个基本概念和定律 费马原理
  • 3.2 光在平面界面上的反射和折射 光导纤维
  • 3.3 光在球面上的反射和折射
  • 3.4 薄透镜
  • 3.5 近轴物近轴光线成像的条件
  • 3.6 第三章几何光学的基本原理单元测试

光学仪器的基本原理

  • 4.1 人的眼睛
  • 4.2 助视仪器的放大本领
  • 4.3 显微镜的放大本领
  • 4.4 望远镜的放大本领
  • 4.5 光阑 光瞳
  • 4.6 助视仪器的像分辨本领
  • 4.7 分光仪器的色分辨本领
  • 4.8 第四章光学仪器的基本原理单元测试

光的偏振

  • 5.1 自然光与偏振光
  • 5.2 线偏振光与部分偏振光
  • 5.3 光通过单轴晶体时的双折射现象
  • 5.4 光在晶体中的传播方向
  • 5.5 偏振器件
  • 5.6 椭圆偏振光和圆偏振光
  • 5.7 偏振态的实验检验
  • 5.8 偏振光的干涉
  • 5.9 第五章光的偏振单元测试

光的吸收、散射和色散

  • 6.1 光的吸收
  • 6.2 光的散射
  • 6.3 第六章光的吸收、散射和色散单元测试

光的量子性

  • 7.1 经典辐射定律
  • 7.2 光电效应
  • 7.3 爱因斯坦的量子解释
  • 7.4 第七章光的量子性单元测试