物理光学教学大纲
《物理光学》课程教学大纲
《物理光学》课程教学大纲课程编码：MF课程名称：物理光学课程英文名称：Physical Optics总学时：50 讲课学时：50 实验学时：上机学时：课外辅导学时：学分：3.0开课单位：航天学院光电子信息科学与技术系授课对象：电子科学与技术专业本科生开课学期：2春先修课程：工科数学分析、大学物理、电动力学主要教材及参考书：教材：《物理光学与应用光学》石顺祥等编著，西安电子科技大学出版社，2008。
参考书：1、Born & Wolf, Principles of Optics, 7th edition, Cambridge University Press, 1999；2、《物理光学》（第三版），梁铨廷，电子工业出版社，2008年4月；3、《物理光学学习指导与解题》刘翠红编著，电子工业出版社，2009。
一、课程教学目的光学是研究光的本性，光的产生、传播、接收，以及光与物质相互作用的科学；同时又是与现代科学技术以及现代工程有紧密联系的一门学科。
本课程作为一门重要的专业基础课，以光的电磁理论为理论基础，着重讲授光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，以及光的吸收、色散、散射现象。
其教学目的是使学生深入了解并熟练掌握物理光学的重要知识，掌握重要的分析问题的方法，培养学生运用光学知识，解决后续课程以及今后工作中所遇有关问题的能力。
二、教学内容及基本要求1. 本门课程的教学内容第一章光在各向同性介质中的传播特性（共10学时）光波的特性：光波与电磁波、麦克斯韦电磁方程、物质方程；几种特殊形式的光波；光波场的时域频率谱；相速度和群速度；光波场的空间频率与空间频率谱；光波的横波性、偏振态及其表示。
光波在介质界面上的反射和折射：包括反射和折射定律；菲涅耳公式；反射率和透射率；反射和折射的相位特性；反射和折射的偏振特性；全反射。
光波在金属表面上的反射和折射等。
第二章光的干涉（共10学时）双光束干涉；平行平板的多光束干涉；典型干涉仪及其应用；光的相干性理论。
《光学》教学大纲
《光学》教学大纲课程编号：102106课程名称：光学英文名称：Optics学分：4总学时：72实验（上机）学时：适用年级专业（学科类）：物理专业及相关专业,二年级第一、二学期一、课程说明（一）编写本大纲的指导思想为适应我校学分制教学计划的要求，体现科学性、思想性和实践性的基本要求，建立严谨的教学体系，特制定本大纲。
（二）课程目的和要求光学是普通物理中一个重要组成部分.通过本门课程的教学，使学生系统地掌握光的基本性质,基本原理和基本知识。
培养学生分析问题和解决问题的能力，本门课程一方面为后继课程的学习和专业训练提供必要的准备，另一方为学生将来从事科学研究,教学和其他工作打下良好的基础。
作为物理学的基本课程，应着重要求学生掌握物理学的基本概念和基本规律,使学生建立起鲜明的物理图象。
在教学中，还应通过分析、概括丰富的自然现象,联系科学发展和生产实际中的有关事例,注意采用演示实验、多媒体教学等手段，以及加强习题运算,课堂讨论等多种形式,贯彻理论联系实际的原则.了解光学的最新发展，体会到综合运用基础物理学知识联系实际、思索问题和解决问题的乐趣。
（三）教学的重点、难点：重点:共轴球面组成像光的干涉、衍射和偏振的基本原理及典型应用。
难点:运用菲涅耳公式解释半波损失问题偏振光的干涉旋光现象解释。
（四）知识范围及与相关课程的关系本课程研究光的传播规律以及光和物质相互作用问题. 学习本课程，应具备高等数学、力学及电磁学的基本理论。
同时本课程又与原子物理、电动力学、量子力学、激光原理、光纤通信、信息光电子学等后继课程有密切关系。
（五）教材及教学参考书的选用1、《光学》(上、下册, 赵凯华钟锡华,北京大学出版社，1996第五次印刷；2、《光学》，易明，高等教育出版社，1999年10月第一版；3、《光学》，章志鸣沈元华等，高等教育出版社，1995年5月第一版；4、《光学》，王楚汤俊雄，北京大学出版社，2001年7月第一版；5、《光学》，母国光战元令编，人民教育出版社， 1979。
光学 教学大纲
光学教学大纲一、引言- 说明光学的定义和基本概念- 引导学生了解光学的重要性和在日常生活和科学领域中的应用二、光的性质和传播1. 光的电磁性质- 解释光的电磁波特性和电磁谱的相关知识- 介绍光的波长、频率和速度的关系2. 光的速度和传播- 解释光在不同介质中的速度变化- 探讨光的传播路径和光的直线传播三、光的反射1. 光的反射定律- 解释光的反射定律及其应用- 引导学生理解反射角和入射角之间的关系2. 镜面反射- 介绍镜面反射和平面镜原理- 解释成像原理和反射图像的性质3. 曲面反射- 探讨球面镜和凹凸面镜的特性- 引导学生理解曲面反射对图像的影响四、光的折射1. 光的折射定律- 说明光的折射定律及其相关公式- 引导学生理解入射角、折射角和折射率之间的关系2. 透镜和折射- 探讨凸透镜和凹透镜的原理和特性- 解释透镜成像的规律和应用五、光的干涉与衍射1. 光的干涉- 介绍光的干涉现象和双缝干涉原理- 探讨干涉条纹和干涉色的形成2. 光的衍射- 解释光的衍射现象和单缝衍射原理- 引导学生理解衍射的应用和衍射图样特性六、现代光学1. 光的偏振- 介绍光的偏振现象和偏振光的特性- 解释偏振光的产生和偏振光的应用2. 光的波粒二象性- 探讨光的波粒二象性理论- 引导学生理解光的量子性和光子的基本概念七、光学仪器和应用1. 望远镜- 介绍望远镜的原理和构造- 引导学生理解望远镜的焦距和放大倍数2. 显微镜- 解释显微镜的原理和结构- 介绍显微镜的倍率和分辨率的概念3. 光学仪器的应用- 探讨光学仪器在医学、天文学和通信等领域中的应用- 引导学生思考光学技术的未来发展方向八、实验和探究活动- 提供一些与光学相关的实验和探究活动的建议- 引导学生进行实践操作和观察，以加深对光学原理的理解九、总结- 总结光学大纲的核心概念和知识点- 引导学生思考光学在日常生活和科学研究中的重要性结语：本教学大纲旨在帮助学生全面了解光学的基本理论和应用，并通过实验和探究活动来加深对光学原理的理解。
物理光学教学大纲
物理光学Physical optics学分：4 总学时：64 理论学时：64 实验／实践学时：一、课程作用与目的1．使学生牢固地掌握有关干涉、衍射、偏振等现象的基本原理和规律，理解光的波动本性，为后续课程奠定必要的基础。
2．使学生牢固地掌握几何光学中的基本概念、近轴成像的规律和作图成像法，熟悉典型助视光学仪器的基本原理。
通过本课程的学习，使学生掌握光学的基本理论、基本知识，为后续课程打好基础。
二、课程基本要求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、成像规律和作图方法。
熟悉典型助视光学仪器的基本原理。
3．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。
三、教材及主要参考书1．主要使用教材梁铨廷编著．物理光学．第3版．北京：电子工业出版社，2008年．2．主要参考书[1] 刘翠红编著．物理光学学习指导与题解．第1版．北京：电子工业出版社，2009年．[2] 梁铨廷，刘翠红编著．物理光学简明教程．第1版．北京：电子工业出版社，2010年．[3] 张洪欣，高宁，车树良编著．物理光学．第1版．北京：清华大学出版社，2010年．[4] 刘晨主编．物理光学．第3版．合肥：合肥工业大学出版社，2007年．四、课程内容绪论主要内容：光学的发展史。
重点和难点：光学的学习内容和学习方法，光学的发展过程和特点。
第一章光的电磁理论主要内容：光的电磁波性质、平面电磁波、球面波和柱面波、光源和光的辐射、电磁场的边值关系、光在两介质分界面上的反射和折射、全反射、重点和难点：光波在金属表面的透射和反射、光的吸收、色散和散射第二章光波的叠加与分析主要内容：两个频率相同、振动方向相同的单色光波的叠加、驻波、两个频率相同振动方向互相垂直的光波的叠加、不同频率的两个单色光波的叠加、光波的分析重点和难点：振动方向相同的单色光波的叠加、光波的分析第三章光的干涉和干涉仪主要内容：实际光波的干涉及实现方法、杨氏干涉实验、分波前干涉的其他实验装置、条纹的对比度、相干性理论、平行平板产生的干涉、楔形平板产生的干涉、用牛顿环测量透镜的曲率半径、迈克耳孙干涉仪重点和难点：杨氏干涉实验、分波前干涉的其他实验装置、用牛顿环测量透镜的曲率半径、迈克耳孙干涉仪第四章多光束干涉与光学薄膜主要内容：平行平板的多光束干涉、法布里-珀罗干涉仪和陆末-盖尔克板、多光束干涉原理在薄膜理论中的应用、重点和难点：法布里-珀罗干涉仪、多光束干涉原理第五章光的衍射主要内容：惠更斯-菲涅耳原理、菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射、矩孔和单缝的夫琅禾费衍射、圆孔的夫琅禾费衍射、光学成像系统的衍射和分辨本领、多缝夫琅禾费衍射、衍射光栅、圆孔和圆屏的菲涅耳衍射、全息照相重点和难点：惠更斯-菲涅耳原理、菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射、分辨本领第六章傅里叶光学主要内容：平面波的复振幅及空间频率、单色波场中复杂的复振幅分布及其分解、衍射现象的傅里叶分析方法、透镜的傅里叶变换性质和成像性质、相干成像系统分析及相干传递函数、非相干成像系统分析及光学传递函数、相干光学信息处理重点和难点：衍射现象的傅里叶分析方法、透镜的傅里叶变换性质和成像性质、相干成像系统分析及相干传递函数第七章光的偏振与晶体光学基础主要内容：偏振光和自然光、晶体的双折射、晶体光学性质的图形表示、光波在晶体表面的反射和折射、晶体光学器件、偏振光和偏振器件的矩阵表示、偏振光的干涉、旋光性、晶体、液体和液晶的电光效应、晶体的非线性光学效应重点和难点：晶体的双折射、偏振光的干涉、晶体的非线性光学效应五、习题或作业（此项可根据课程特点自行选择）根据教学需要，布置60道习题对各章重点内容加强巩固，作业完成情况作为评定课程成绩的一部分。
物理光学教学大纲
物理光学教学大纲一、引言光学作为物理学一门重要的分支，研究光的传播、现象和性质。
本大纲旨在为物理光学的教学提供指导，明确教学目标和内容，帮助学生全面理解光学的基本概念和原理，并具备解决相关问题的能力。
二、教学目标1. 理解光传播的基本原理和光的性质；2. 掌握光的几何光学和物理光学的基本理论和方法；3. 能够解析、计算光的传播、干涉、衍射和偏振等现象；4. 培养学生的实验能力和科学思维，能够运用光学原理进行实验研究和问题解决。
三、教学内容1. 光的几何光学1.1 光的传播和衍射- 光的直线传播和折射定律- 光的衍射现象和衍射公式的推导1.2 光的成像- 薄透镜成像原理和公式- 球面透镜和透镜组成像1.3 光的干涉- 干涉现象的解析- 杨氏双缝干涉和牛顿环实验2. 光的物理光学2.1 光的偏振- 光的偏振现象和偏振光的产生- 偏振光的检偏和分析2.2 光的衍射- 衍射的基本原理和衍射图样的计算- 衍射光栅和衍射光谱的特性2.3 光的干涉- 条纹干涉的一般特点和计算方法- 干涉仪器的应用和实验设计四、教学方法1. 理论讲授：在教室内进行光学理论的讲解，重点强调概念和原理的理解。
2. 实验教学：通过实验展示光学现象，激发学生的学习兴趣，培养实验技能。
3. 讨论交流：组织学生进行学科内外的问题讨论和解答，促进学生思考和合作精神的培养。
4. 作业和练习：布置相关习题和实验报告，加强学生对知识的巩固和应用。
五、教学评估1. 课堂考核：通过课堂问答、小测验等形式，评估学生对知识的掌握情况。
2. 实验报告评分：针对实验教学内容，评估学生实验设计和实验报告的能力。
3. 期末考试：综合考察学生对整个物理光学知识的理解和应用能力。
六、参考教材1. 《大学物理教程·光学》张田勤、杜忠逸著，高等教育出版社2. 《物理光学学科前沿导引》焦信环主编，科学出版社七、教学进度安排1. 第1周：光的直线传播和折射定律2. 第2周：光的衍射现象和衍射公式的推导3. 第3周：薄透镜成像原理和公式4. 第4周：球面透镜和透镜组成像5. 第5周：杨氏双缝干涉和牛顿环实验6. 第6周：光的偏振现象和偏振光的产生7. 第7周：偏振光的检偏和分析8. 第8周：衍射的基本原理和衍射图样的计算9. 第9周：衍射光栅和衍射光谱的特性10. 第10周：条纹干涉的一般特点和计算方法11. 第11周：干涉仪器的应用和实验设计12. 第12周：复习和总结八、结语通过本大纲，希望能够全面指导物理光学的教学工作，使学生在学习过程中掌握光学的基本概念和原理，并能够灵活应用于实际问题的解决中。
光学教学大纲
光学教学大纲光学教学大纲光学是物理学中的重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
它不仅是一门基础学科，也是应用广泛的学科，涉及到许多领域，如天文学、生物学、医学、通信等。
因此，制定一份合理的光学教学大纲对于培养学生的光学素养和应用能力至关重要。
一、光学基础知识1. 光的本质：介绍光是由光子组成的电磁波，解释光的粒子性和波动性。
2. 光的传播：介绍光在真空和介质中的传播特性，包括光速、折射率等。
3. 光的反射与折射：讲解光在界面上的反射和折射规律，包括斯涅尔定律和光的全反射。
4. 光的干涉与衍射：介绍光的干涉和衍射现象，包括杨氏双缝干涉、杨氏单缝衍射等。
二、光学仪器和实验1. 凸透镜和凹透镜：介绍透镜的基本原理、焦距计算和光学成像，包括凸透镜和凹透镜的使用和特性。
2. 显微镜和望远镜：讲解显微镜和望远镜的结构和工作原理，包括物镜、目镜、倍率等概念。
3. 光栅和光谱仪：介绍光栅的原理和应用，以及光谱仪的构造和光谱分析原理。
4. 光学实验：设计一些简单的光学实验，如测量透镜的焦距、观察干涉和衍射现象等，培养学生的实验操作和数据处理能力。
三、光学应用领域1. 光学与天文学：讲解光学在天文学中的应用，如望远镜观测、星等分类等。
2. 光学与生物学：介绍光学在生物学中的应用，如显微镜观察、细胞成像等。
3. 光学与医学：讲解光学在医学中的应用，如激光手术、光学成像等。
4. 光学与通信：介绍光学在通信领域的应用，如光纤通信、光传感器等。
四、光学前沿研究1. 光学量子计算：介绍光学量子计算的基本原理和应用前景。
2. 光学超材料：讲解光学超材料的特性和应用，如光学隐形衣、超透镜等。
3. 光学传感技术：介绍光学传感技术在环境监测、生物医学等领域的应用。
五、光学教学实践1. 光学课堂教学：提供一些教学案例和教学方法，如课堂讲解、小组讨论、实验演示等。
2. 光学实验设计：指导学生进行光学实验设计，培养学生的实践能力和创新思维。
《光学》教学大纲
《光学》教学大纲《光学》教学大纲光学，作为物理学的一个重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象，是我们理解光的本质和应用的基础。
在中学物理教育中，光学是一个重要的学习内容，通过学习光学，学生可以了解光的特性和行为规律，培养观察、实验和推理的能力，为他们今后的学习和工作打下坚实的基础。
一、光的本质和传播光是一种电磁波，具有波粒二象性。
在光学教学的初期，我们应该引导学生了解光的本质和特性。
通过实验和观察，学生可以发现光的传播是直线传播，光的传播速度是有限的，约为3×10^8米/秒。
同时，学生还需要了解光的波长和频率的关系，以及光的干涉和衍射现象。
二、光的反射和折射光的反射和折射是光学中的重要现象，也是我们日常生活中常见的现象。
在教学中，我们可以通过实验和示意图的方式，让学生观察和理解光的反射和折射规律。
学生可以通过测量入射角、反射角和折射角的关系，探究光的反射和折射定律，并应用到实际问题中。
三、光的成像和光学仪器光的成像是光学中的重要内容，也是光学仪器的基础。
学生需要了解光的成像规律，包括凸透镜和凹透镜的成像特点，以及像的位置和放大缩小的关系。
通过实验，学生可以观察和验证成像规律，并探究光学仪器的构造和原理，如显微镜、望远镜等。
四、光的干涉和衍射光的干涉和衍射是光学中的高级内容，也是光的波动性质的体现。
在教学中，我们可以通过实验和模拟，让学生观察和理解光的干涉和衍射现象。
学生可以通过调整实验装置，观察干涉条纹和衍射图样的变化，探究光的干涉和衍射规律，并应用到实际问题中。
五、光的偏振和光的色散光的偏振和光的色散是光学中的进阶内容，也是光的波动性质的表现。
学生需要了解光的偏振和光的色散的基本概念和特点，并通过实验和观察，探究光的偏振和光的色散规律。
学生可以通过调整实验装置，观察偏振光的特点和色散现象的变化，加深对光学原理的理解。
光学作为一门重要的学科，不仅具有理论的深度，还有广泛的应用。
物理光学 教学大纲
物理光学一、课程说明课程编号：140501Z10课程名称：物理光学/Physical Optics课程类别：学科基础课学时/学分：48/3先修课程：高等数学、大学物理适用专业：光电信息科学与工程教材、教学参考书：1. 梁铨廷编著.物理光学. 北京：电子工业出版社. 2012年；2. 廖延彪编著.光学原理与应用. 北京：电子工业出版社. 2006年；2. 王仕幡、朱自强编著.现代光学原理. 成都：电子科技大学出版社. 1998年；3. 钟锡华编著.现代光学基础. 北京：北京大学出版社. 2003年；二、课程设置的目的意义随着光学和光电子技术的发展，现代光学理论及技术与电子学的领域都有密切关系。
现代光学课在培养光学和光电子学人才中起到重要的作用。
本课程较系统地介绍现代光学的基础理论和相关的应用技术。
在内容上力求新与精，结合国际前沿研究动态、强调理论和实际的结合反映现代光学面貌。
力求在光学和电子技术科学的定义上，学会用现代光学解决问题、分析问题的新思想，新方法，新技术，为面向21 世纪的人力需求打下现代光学的基础。
三、课程的基本要求随着光学和光电子技术的发展，现代光学理论及技术与电子学的领域都有密切关系。
现代光学课已在许多高校中定为光学、应用光学、光学工程、光电子技术、激光和光学仪器等专业的硕士生的学位课和高年级本科生的必修课。
本课程较系统地介绍现代光学的基础理论和相关的应用技术。
强调理论和实际的结合。
通过本课程的各个教学环节，学会用现代光学解决问题、分析问题的新思想，新方法，新技术，对学生进行严肃的科学态度，严格的科学作风和科学思维方法的培养和训练。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求暂无要求六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、分析、大型作业、课前导学的方式进行，注重过程考核。
考核方式采用多种形式，包括：笔试、作业、讨论、课内互动，课外七、大纲主撰写人：大纲审核人：。
光学教学大纲
光学教学大纲一、引言1.1 背景介绍1.2 目的和目标二、课程概述2.1 课程简介2.2 教学目标2.3 教学方法三、知识体系结构3.1 光学基础知识3.1.1 光的本质与传播特性3.1.2 光的干涉与衍射3.1.3 光的折射3.1.4 光的反射3.2 光学仪器与应用3.2.1 凸透镜3.2.2 凹透镜3.2.3 光的成像3.2.4 光谱分析3.3 光学现象与实验3.3.1 光的偏振3.3.2 空气中的光线传播3.3.3 物体的颜色与光学效应3.3.4 光的电磁波性质四、教学内容与排课安排4.1 第一阶段：光学基础知识的基本原理与现象 4.1.1 介绍光的本质与传播特性4.1.2 探讨光的干涉与衍射现象4.1.3 研究光的折射规律4.1.4 分析光的反射过程4.2 第二阶段：光学仪器与应用的原理与实践 4.2.1 学习凸透镜的结构与成像原理4.2.2 理解凹透镜的特点与应用4.2.3 实践光的成像过程4.2.4 掌握光谱分析技术4.3 第三阶段：光学现象与实验的探究与实践 4.3.1 研究光的偏振现象4.3.2 理解空气中的光线传播特性4.3.3 分析物体的颜色与光学效应关系4.3.4 研究光的电磁波性质4.4 教学实践与案例分析五、教学评估5.1 考核方式与评分标准 5.2 课程回顾与总结5.3 学生反馈与教学改进六、教学资源与参考文献6.1 教材与参考书籍6.2 网络资源6.3 实验设备与材料七、教学团队与支持7.1 教师介绍7.2 助教与实验指导7.3 学校支持八、其他事项8.1 课程规定与要求8.2 安全注意事项8.3 教学活动安排结语以上是《光学教学大纲》的详细内容安排。
本大纲旨在为学生提供全面系统的光学知识，帮助学生理解光的本质与传播特性，掌握光的干涉、衍射、折射、反射等现象原理，培养学生的科学实验能力和分析问题的能力。
同时，通过对光学仪器与应用的学习，让学生深入了解光学在现实生活中的重要应用，并培养学生的创新思维和动手能力。
物理光学大纲
考试科目840物理光学考试形式笔试（闭卷）考试时间180分钟考试总分150分一、总体要求主要考察学生掌握《物理光学》的基本知识、基本理论的情况以及分析和解决物理光学问题的能力。
二、内容及比例1.光的电磁理论（约25%）光波在各向同性介质中的传播特性（光波的波长或频率范围，光波区别于其它电磁波的特性，光强、折射率、时谐均匀平面波、光程）光波的偏振特性（五种偏振光的概念以及之间的关联、左旋与右旋光波、偏振度）光波在各向同性介质分界面上的反射和折射特性（反射定律和折射定律、菲涅耳公式、反射率与透射率、全反射、布儒特性定律、半波损失、附加光程差）光波场的频率谱（时间频谱与空间频谱、实际光波与时谐均匀平面波的关联）时谐均匀球面波（波函数）2.光的干涉（约20%）光的干涉现象及其基本原理（波叠加原理、相干与不相干）光的相干条件和获得相干光的方法双光束干涉（分波面与分振幅）多光束干涉（高反射率膜、多层介质膜）单层光学薄膜（增透或增反的条件）迈克耳逊干涉仪和F-P干涉仪（结构、原理及应用）光的相干性（部分相干、时间相干与空间相干性的起源和表征）3.光的衍射（约20%）光的衍射现象及其基本原理（衍射现象明显与否的条件、基尔霍夫衍射积分的近似条件、衍射的分类及处理方法）夫琅和费单缝衍射、圆孔衍射、多缝衍射光学成像系统的衍射和分辨本领光栅（光栅方程、分光性能、闪耀光栅的特性）菲涅耳圆孔和圆屏衍射、波带片4.晶体光学（约25%）光波在各向异性介质中的传播特性（介电张量、单色平面波在晶体中的相速度和光线速度、菲涅耳方程、光在单轴晶体中的传播、单轴晶体的折射率椭球和折射率面）光波在单轴晶体界面的双反射和双折射晶体光学器件（偏振器、波片和补偿器）偏振光和偏振器件的琼斯矩阵表示偏振光的干涉（平行偏振光的干涉）电光效应（电光张量、KDP晶体的线性电光效应及其应用）磁光效应（法拉第旋光效应）5.光的吸收、色散和散射（约10%）光与物质作用的经典理论（介质的复折射率）光的吸收定律（一般吸收与选择吸收）光的色散（正常色散与反常色散）光的散射（光的线性散射与非线性散射）三、题型及分值比例选择题：30%简答题：20%计算题：50%。
光学-教学大纲-目录--绪论
第一部分 总则
( 一 ) 本课程基本情况
课程类别 ： 学科基础课
适用专业： 物理学 开课学期： 第三学期 总学时 ： 64 理论讲授学时： 56 习题课学时 ： 8
( 二 ) 本课程的性质、目的和任务
光学是高等师范院校物理学专业的学科基础课之一。通过本 课程的教学，应使学生系统、全面、深入地掌握光学的基本理 论、基本概念、基本现象和基本分析方法，为后续专业课程的 学习以及今后从事与光学相关的工作奠定基础。通过光学课程 的学习，使学生逐步掌握波动光学，几何光学及量子光学的基 本原理，熟悉光的本性，光的传播及光与物质相互作用所服从 的基本规律。在获取知识的同时，使学生建立物理模型的能力， 定性分析、估算与定量计算的能力，独立获取知识的能力，理 论联系实际的能力获得同步提高与发展，开阔思路，激发探索 和创新精神，增强适应能力，提升其科学技术的整体素养，养 成辩证唯物主义的世界观和方法论。
的 三 波动光波学。时期（19世纪） 特点：是人类对光本性的认识步入正确途径的开
始，在光学的发展史上有着极深刻的影响。
成就：光的电磁理论的建立，成功地解释干涉、衍 射、偏振、发射、吸收、色散等现象。
四 量子光学时期（19世纪末～20世纪60年代） 特点：是对光的研究由宏观进入微观的时代，也是
物理学发展史上最重要的时代。 成就：普朗克的辐射量子论、爱因斯坦的光量子理
是一个在迷茫中摸索、缓慢前进的年代。 成就：反射定律，透镜的发明与应用。 代表人物：欧几里德，阿尔哈首，培根等。
二 几何光学时期（17世纪初～18世纪末） 特点：是光学发展史上的转折点，是光学系统研究
的真正起点，出现了较成型的理论。 成就：望远镜、显微镜的发明，光本性研究的开
光学 教学大纲
光学教学大纲光学教学大纲光学是物理学中的一个重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象及其与物质相互作用的规律。
光学的应用广泛，涉及到光学仪器、光学通信、光学材料等领域。
为了更好地教授光学知识，制定一份科学合理的光学教学大纲是非常重要的。
一、光的基本性质1. 光的本质：光既可以被看作是粒子，也可以被看作是波动。
引入光的粒子性和波动性的概念，以及波粒二象性的解释。
2. 光的传播：光在真空和介质中的传播速度，光的直线传播和弯曲传播，光的传播路径的最短时间原理。
3. 光的干涉：光的干涉现象，干涉的条件，干涉的类型（等厚干涉、等倾干涉、菲涅尔双缝干涉等），干涉的应用（干涉仪、干涉测量等）。
二、光的反射和折射1. 光的反射：光的反射定律，反射角和入射角的关系，反射的应用（镜面反射、反光镜等）。
2. 光的折射：光的折射定律，折射角和入射角的关系，光在不同介质中的传播速度和折射率，全反射现象。
三、光的光路和光学仪器1. 光的光路：光的光路和光线的概念，光的传播路径的最短时间原理，光线的反射和折射规律。
2. 光学仪器：凸透镜和凹透镜的成像规律，透镜的焦距和放大率，光学仪器的应用（显微镜、望远镜、投影仪等）。
四、光的衍射和偏振1. 光的衍射：光的衍射现象，衍射的条件，衍射的类型（单缝衍射、双缝衍射等），衍射的应用（衍射光栅、衍射仪等）。
2. 光的偏振：光的偏振现象，偏振光的产生和传播，偏振光的应用（偏振片、偏振镜等）。
五、光的相干和激光1. 光的相干性：光的相干性概念，相干的条件，相干的类型（时间相干、空间相干等）。
2. 激光：激光的产生和特性，激光的应用（激光器、激光切割等）。
光学教学大纲的制定需要根据学生的学习能力和实际情况进行调整和完善。
在教学过程中，可以通过理论讲解、实验演示、计算练习等多种方式来提高学生的学习兴趣和理解能力。
同时，光学教学也应与实际应用相结合，引导学生将所学知识与实际问题相联系，培养学生的实践能力和创新思维。
物理光学试验教学大纲
《物理光学实验》教学大纲（理论课程及实验课程适用）一、课程信息课程名称（中文）：物理光学实验课程名称（英文）：Experiment of Physical Optics课程类别：学科基础课课程性质：必修计划学时：24计划学分：1.5先修课程：大学物理、大学物理实验等选用教材：《物理光学实验讲义》，自编；非教育部规划教材开课院部：理学院适用专业：光电信息科学与工程课程负责人：梁春雷课程网站：二、课程简介（中英文）物理光学实验是光电信息科学与工程专业学生进行科学实验训练的一门必修课，与理论课具有同等重要的地位。
它的内容涵盖物理光学中光的偏振、干涉、衍射等重要的基础理论。
学生们通过对光的干涉、衍射现象和偏振效应进行观察、考察、分析，使物理光学的规律在实验中得到验证，由此促使学生对光的波动理论理解得更加深刻，加强理论课程教学效果，为后续学科的学习打下良好的基础。
按照循序渐进的原则，在实验过程中使学生系统的学习物理光学实验知识、方法和技能，使学生在物理光学实验过程中具备基本的实践能力和科学研究能力同时培养学生在工程实践中的工程设计能力和创新思维能力。
Physical optics experiment is a required course for undergraduate students who majored in the Optoelectronic information science and engineering, which is as important as theory course. This course covers such important basic theory in Physical optics as polarization of light, interference of light and diffraction of light.The law of physical optics is verified in the experiment by observing, investing and analyzing the phenomenon about optical interference, diffraction and polarization. It can make students have more profound understanding for light wave theory, strengthen the teaching effect of theoretical courses, provide good foundation for the follow-up study.The objective of this course is to make students master knowledge, methods and skills of Physical optics Experiment according to the principle of gradual improvement, so that the students will acquire basic practical ability and scientific research ability in the process of experiment. This course makes them have the ability of engineering design, creative thinking problems in production and research practice.三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1 工程知识光在介质分界面反射折射、菲涅耳公式。
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《物理光学》课程教学大纲
课程编码：T1210070
课程中文名称：物理光学
课程英文名称：PHYSICAL OPTICS
总学时：50 讲课学时：50实验学时：0
习题学时：0上机学时：0
学分：3
授课对象：航天学院光电子信息科学与技术系、电子科学与技术专业
先修课程：工科数学分析大学物理电动力学
教材及参考书：
教材：《物理光学与应用光学》石顺祥、张海兴、刘劲松编著；西安电子科技大学出版社，2000年8月第一版
参考书：[1]《光学原理》 M.波恩、E.沃耳夫，科学出版社，1985年第二版
[2]《Principles of Optics》Max Born and Emil Wolf, Cambridge University Press, 1999, seventh (expanded) edition
[3]《高等光学》赵建林编著；国防工业出版社，2002年9月第一版
[4]《光学》章志鸣、沈元华、陈惠芬编著；高等教育出版社，2000年6月第二版
[5]《光学》易明；高等教育出版社，1999年10月第一版
一、课程教学目的
光学是研究光的本性，光的产生、传播、接收，以及光与物质相互作用的科学；同时又是与现代科学技术以及现代工程有紧密联系的一门学科。
本课程作为一门重要的专业基础课，以光的电磁理论为理论基础，着重讲授光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，以及光的吸收、色散、散射现象。
其教学目的是使学生深入了解并熟练掌握物理光学的重要知识，掌握重要的分析问题的方法，培养学生运用光学知识，解决后续课程以及今后工作中所遇有关问题的能力。
二、教学内容及基本要求
1. 本门课程的教学内容
绪论光学的应用领域及应用举例；光学研究的意义；光学的发展历程。
（共1学时）
光波的表示及在各向同性介质中的传播特性（共
5学时）
光波的特性：光波与电磁波、麦克斯韦电磁方程、物质方程；几种特殊形式的光波；光波场的时域频率谱；相速度和群速度；光波场的空间频率与空间频率谱；光波的横波性、偏振态及其表示。
光波在介质界面上的反射和折射（共4学时）
光波在各向同性介质界面上的反射和折射：包括反射和折射定律；菲涅耳公式；反射率和透射率；反射和折射的相位特性；反射和折射的偏振特性；全反射。
光波在金属表面上的反射和折射等。
光的干涉（共10学时）
双光束干涉；平行平板的多光束干涉；光学薄膜；典型干涉仪及其应用。
光的相干性理论。
光的衍射（共10学时）
衍射的基本理论：包括光的衍射现象；惠更斯—菲涅耳原理；基尔霍夫衍射公式。
夫琅和费衍射：包括夫琅和费衍射装置；矩孔、单缝、多缝以及圆孔的夫琅和费衍射；巴俾涅原理。
菲涅耳衍射：包括圆孔和直边菲涅耳衍射。
衍射的应用和傅立叶光学基础等。
光波在各向异性介质中的传播特性（共8学时）
晶体的光学各向异性：包括张量的基础知识；晶体的介电张量。
单色平面光波在晶体中的传播：包括光波在晶体中传播的解析法和几何法描述。
平面光波在晶体界面上反射和折射。
晶体光学元件及晶体的偏光干涉等。
晶体的感应双折射（共4学时）
晶体的电光效应（原理及应用）、声光效应和旋光效应（自然旋光现象、菲涅耳的解释、磁致旋光效应、应用）。
光的吸收、色散和散射（共4学时）
光与介质相互作用的经典理论、光的吸收（吸收定律、复折射率的意义、一般吸收与选择吸收、吸收光谱）、
光的色散（色散率、正常色散与反常色散）、光的散射等。
复习、习题课（共4学时）
2、基本要求
通过对本门课程的学习，要求达到：
掌握光波的基本特性及其描述方法。
掌握光波在各向同性均匀介质中、各向异性介质中、以及介质界面上的传播规律。
掌握光的干涉和衍射的基本概念、理论表述及其典型应用。
掌握电光效应的原理、理论及其应用，了解声光效应和法拉第效应的原理和应用。
了解光的吸收、色散和散射现象。
三、课程负责人示范性教学设计
1、明确本课程在专业课程体系中的位置
本门课为本专业的一门重要的专业基础课，讲述了波动光学的基本理论，是电子科学与技术专业后续课程的重要基础，也是电子科学与技术专业中光电子技术与光学工程两个方向今后所从事的科研方向中不可
缺少的基础。
因此本门课程学好与否，直接影响到后续课程的学习，甚至对毕业后从事的工作都有很大的影响。
所以，本门课程在电子科学与技术专业的课程体系中占有十分重要的位置，任课教师要充分认识讲好本门课程的重要性，并努力讲好这门课。
2、教学方法与考核的改革
教学方法注重课程内容的系统性，启发学生站在课程具体内容之外、之上宏观看待和理解本门课程的知识体系和具体内容；要启发式教学，注重教学过程中师生之间的互动性；习题课和作业注重综合性，培养学生的分析问题与解决问题的能力。
考试成绩包括两部分：作业、笔记、讨论以及期中考试占总成绩的30%；期末考试占70%。