《大学物理波动光学与近代物理学》是物理类课程的基础和重要组成部分,章节内容包含机械振动、机械波、光的干涉、光的衍射、光的偏振和量子物理基础。
波动光学部分属于首先介绍振动和波动的基本性质和解析方法。自然界中的波动现象种类繁多,最常见的光也就是电磁波即为其中一种。光能呈现波动特性,因此光在传播过程中出现复杂而有趣的现象,例如:光的叠加、光的干涉、光的衍射、光的偏振等。进入经典波动光学部分,我们将对自然世界中各种光学现象进行观察,总结出光的基本性质和光传播基本规律,介绍惠更斯-菲涅尔原理和其他经典的波动光学原理。
随着时间和科学的发展,人们对自然界的认知不断提升和精细。随着麦克斯韦电磁场理论预言电磁波的存在,人们意识到光就是电磁波,电磁波在近代物理发展中扮演着重要角色。近代物理学以电磁波的量子性质为开端,从黑体辐射、光电效应和康普顿散射出发,阐述光的量子性,利用氢原子光谱实验引出玻尔氢原子模型以及电磁波和物质粒子的波粒二象性,为波函数和薛定谔方程的提出提供必要的理论支持,从而引出量子物理的基本理论和应用。
本课程的学习,注重理论和实验相结合,通过观察分析实验现象揭示其背后的物理学原理。