《光学》教学大纲
《高等光学》课程教学大纲
《高等光学》课程教学大纲《高等光学》课程教学大纲一、中文课程简介（含课程名、课程编号、学分、总学时、课程内容概要等内容））课程名称：高等光学课程代码：学分：3 总学时：48 课程内容概要：本课程主要为需要深入学习经典和近现代光学知识的研究生开设，属于专业基础课。
本课程以光的电磁理论为主轴，系统地介绍了光学的基本概念和知识，内容涉及广泛，理论分析深刻，大体涵盖了现代光学各个分支的基本内容。
二、英文课程简介（含课程名、课程编号、学分、总学时、课程内容概要等内容））Course Name: Advanced Optics Course Code:Credits: 3 Total class hours: 48 Course content summary: This course is mainly for graduate students who need to deeply study classic and modern optical knowledge, which belongs to professional basic course. Based on the electromagnetic theory of light, this course systematically introduces the basic concepts and knowledge of optics, covering a wide range of contents and profound theoretical analysis, covering the basic contents of various branches of modern optics. 三、教学目标《高等光学》课程属于基础光学的后续课程，含有更多的物理概念及更深入的数学推导，理解物理概念和掌握数学推导，对于培养学生的而逻辑思维能力和分析、解决问题的能力大有益处，通过本课程学习，有助于培养学生对高等光学知识的理解和提高前沿光学文献知识的阅读和理解能力，激发学生的科研兴趣。
高等光学教学大纲
高等光学教学大纲高等光学教学大纲光学作为物理学的一个分支，研究光的传播、干涉、衍射、偏振、吸收等现象及其与物质的相互作用。
在现代科学技术的发展中，光学扮演着重要的角色。
高等光学教学大纲旨在为学生提供系统的光学知识，培养学生的光学思维和实验技能，为他们在科学研究、工程技术和教学等领域做好充分准备。
一、光的本质和传播在这一部分，学生将学习到光的本质和传播的基本原理。
首先，介绍光的波动性和粒子性，并通过实验观察光的衍射和干涉现象来验证这些理论。
其次，学生将学习到光的传播速度、光的折射和反射等基本规律，并掌握用光的传播规律解决实际问题的方法。
二、光的干涉和衍射在这一部分，学生将深入学习光的干涉和衍射现象。
首先，介绍光的干涉现象及其应用，如杨氏双缝干涉、牛顿环干涉等。
通过实验，学生将亲自观察和分析干涉条纹的形成和变化规律。
其次，学生将学习到光的衍射现象及其应用，如单缝衍射、多缝衍射等。
通过实验，学生将探究衍射的规律和特点，并掌握利用衍射解决实际问题的方法。
三、光的偏振和吸收在这一部分，学生将学习光的偏振和吸收现象。
首先，介绍光的偏振现象及其应用，如偏振片的原理和使用等。
通过实验，学生将探究偏振光的性质和偏振片的工作原理。
其次，学生将学习光的吸收现象及其应用，如吸收光谱和吸收系数等。
通过实验，学生将分析物质对光的吸收规律，并掌握利用吸收光谱解决实际问题的方法。
四、光的相干和激光在这一部分，学生将学习光的相干和激光现象。
首先，介绍光的相干性及其应用，如干涉仪的原理和使用等。
通过实验，学生将观察和分析相干光的干涉现象，并掌握利用相干光解决实际问题的方法。
其次，学生将学习激光的基本原理和特点，并了解激光在科学研究、医学、通信等领域的应用。
五、光的散射和色散在这一部分，学生将学习光的散射和色散现象。
首先，介绍光的散射现象及其应用，如雷利散射和拉曼散射等。
通过实验，学生将观察和分析散射光的特点和规律，并掌握利用散射光解决实际问题的方法。
《光学》课程教学大纲
《光学》课程教学大纲一、课程说明本课程总授课时数为64学,周学时4，学分4分，开课学期第三学期。
1.课程性质：专业必修课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。
(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。
《光 学》教案
《光学》教案教学基本要求：1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第一次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第二次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉教学基本要求：2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第三次课形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉教学基本要求：1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法第四次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉教学基本要求：1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法第五次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉教学基本要求：1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第六次课形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第二章光的衍射教学基本要求：1.掌握惠更斯—菲涅耳原理理及衍射的强度公式。
《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。
现代光学基础教学大纲
现代光学基础教学⼤纲现代光学基础(Fundamentals of Modern Optics)(学时50)⼀、简要说明本⼤纲是根据福建农林⼤学本科培养计划⾯向电⼦科学与技术本科专业及相关专业制定的教学⼤纲，总学时为50，总学分为3学分。
课程类别是：专业基础课。
⼆、课程的性质、地位和任务本课程以波动光学为基础，系统⽽深⼊地论述了从经典波动光学到现代变换光学所包括的基本概念和基本规律，全⾯⽽细致地分析了典型光学现象及其重要应⽤，反映了光学在诸多⽅⾯的新进展。
通过本课程的学习，使学⽣系统和全⾯地掌握波动光学的基本理论、研究⽅法和实际应⽤，为学习与光学相关的其它专业课打下基础。
三、教学基本要求和⽅法教学内容的基本要求分三级:掌握、理解、了解。
掌握：属较⾼要求。
对于要求掌握的内容（包括定理、定律、原理、物理意义及适⽤条件）都应⽐较透彻明了，并能熟练地⽤以分析和计算与⼯科本科⽔平的有关问题，对于那些由基本定律导出的定理要求会推导。
理解：属⼀般要求。
对于要求理解的内容（包括定理、定律、原理、物理意义及适⽤条件）都应明了，并能⽤以分析和计算与⼯科本科⽔平的有关问题，对于那些由基本定律导出的定理不要求会推导。
了解：属较低要求。
对于要求了解的内容，应知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它进⾏定性解释，还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义1、基本要求要求学⽣较系统、全⾯的掌握光学设计理论和设计⽅法、了解光学材料及其加⼯要求。
2、教学⽅法采⽤理论和实际、传统教学与现代教学技术相结合的办法进⾏教学。
四、授课教材及主要参考书⽬教材：钟锡华主编.现代光学基础.北京⼤学出版社出版,2003.参考书：1、赵凯华、钟锡华编.光学.北京⼤学出版社出版,1984.2、⽺国光、宋菲君编.⾼等物理光学.中国科技⼤学出版社出版,1989.3、姚启钧编.光学教程.北京:⾼度教育出版社出版,2002.五、学分和学时分配六、教学主要内容及学时分配（50学时）第⼀章费马原理与变折射率光学 (3学时)1、⽬的要求：本章以费马原理作为光线光学的理论基础来分析光线径迹。
光学教案-石河子大学课程设计评比
石河子大学课程教学设计课程名称:光学授课班级:物理学2013（1）班任课教师:王锐职称:副教授理 学院 物理 系（部） 理论物理 教研室《光学》课程教学设计汇编总目录Part I :教学大纲 (2)Part II：教学设计 (6)《光学》课程教学大纲中，本课程的教学内容共8章，此次教学设计的10个节段分别选自作为主要章节的第1、2、3、4、5这五章。
1. 光程和光程差 (6)选自第一章：光的干涉/第三节：光程和光程差2. 迈克尔逊干涉仪 (8)选自第一章：光的干涉/第六节：迈克尔逊干涉仪3. 惠更斯-菲涅耳原理 (10)选自第二章：光的衍射/第一节：惠更斯-菲涅耳原理4. 菲涅耳圆孔衍射 (12)选自第二章：光的衍射/第二节：菲涅耳衍射5. 单缝衍射图样的光强分布 (14)选自第二章：光的衍射/第三节：夫琅禾费单缝衍射6. 几何光学的基本概念与费马原理 (16)选自第三章：几何光学的基本原理/第一节：几何光学的基本概念与费马原理7. 近轴光在单球面上的成像 (18)选自第三章：几何光学的基本原理/第三节：球面反射和折射8. 近轴条件下的薄透镜成像公式 (20)选自第三章：几何光学的基本原理/第四节：薄透镜9. 人的眼睛 (22)选自第四章：光学仪器的基本原理/第一节：人的眼睛10.双折射现象 (24)选自第五章：光的偏振/第三节：光通过单轴晶体时的双折射现象《光学》课程教学大纲课程英文名称：Optics 课程编码：Z119252总学分：3.5 总学时：56 理论学时：56 实验学时：0课程性质：学科基础必修课开课单位：理学院大纲制定者：王锐大纲审定者：孙茂珠审定日期：2014.10课程简介：光学是研究光的传播规律和光与物质的相互作用的科学，因此本课程是一门实践性比较强的学科基础必修课，主要讲授几何光学和物理光学方面的基本理论、基本方法和典型光学系统实例及其应用，是光学系统设计和光学测量技术的基础。
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。
《光学》教学大纲(本科)
《光学》教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。
一、课程地位与课程目标(一)课程地位振动和波动是横跨物理学不同领域的一种非常普遍而重要的运动形式，是声学，光学，电工学，无线电等技术部门的理论基础。
光学是普通物理学的一个重要组成部分，是研究光的本性、光的传播和光与物质相互作用的基础学科。
光学是近代物理学的生长点，例如量子力学就起源于光学。
在物理专业中，它和原子物理、电动力学、量子力学等后继课有密切的关系，另外，也是光学专业的硕士研究生学好《高等光学》、《非线性光学》等课程的前提。
(-)课程目标1.知识目标：通过对本课程的学习，使学生系统地掌握振动与波动现象的物理规律。
学会运用数学知识和光学基本理论解决具体问题。
掌握几何光学、物理光学和光与物质相互作用的主要内容和理论，牢固地掌握几何光学、波动光学、量子光学、现代光学的基本理论和应用，深刻理解有关干涉、衍射、偏振等现象的原理和规律，理解光的波动、量子本性，培养学生的抽象逻辑思维能力，为后续课程奠定必要的基础。
2.能力目标：培养学生观察、分析' 概括的思维能力；培养学生自学、观察和独立思考的能力。
通过光学内容和研究方法的教学，培养学生的辩证唯物主义世界观。
3.素质目标：加强科学方法的教育，培养其良好的科学素质；培养学生独立思考的能力，初步具备分析问题、解决问题的能力；培养学生求实精神，创新意识和科学美感；引导学生开展团队式实践性学习，还有助于培养学生团队协作精神及有效的沟通能力。
二、课程目标达成的途径与方法本课程采用双语教学，以课堂教学为主。
在教学中要求有双语的最基本形式，对教材的利用要有一定的双语渗透，课外作业、期中、期末考核中对学生的双语学习要有一定要求，学生会用简单的英语描述一些光学相关的现象并解释。
专门安排小组讨论课，同时选择部分课程内容形成专题，以学生为主讨论专题内容及习题，学生组成团队式学习，通过教师讲解和团队讨论相结合的方式，使学生掌握各部分内容，从而完成教学任务。
《光学》教学大纲一、课程性质、目的与任务《光学》是自然科学中发展
《光学》教学大纲一、课程性质、目的与任务《光学》是自然科学中发展最早的学科之一，它与人类生活密不可分，与自然科学的发展密切相关。
光学是一门古老的学科，又是一门正在蓬勃发展的学科。
它是研究光的本性、传播和光与物质相互作用律及其应用的基础学科。
它是文典学院理科班物理类专业必修的专业基础课。
通过本门课程的学习，使学生系统的掌握有关光学的基本概念，基本规律和基本的计算方法，掌握光学的基础理论、基础知识和基本技能，了解现代光学及光学与其他学科、技术相结合的发展状况，为学习后继课程以及以后的科研工作打下基础。
本课程的任务是使学生掌握几何光学、物理光学和光与物质相互作用三大主要内容，了解光学的发展及应用。
二、课程教学的基本要求本课程以课堂讲授为主，课堂采用多媒体教学（ppt、flash、视频等）、启发式教学，加强演示实验。
组织师生讨论（答疑、辅导、演示实验等）。
安排部分内容让学生自学，对自学内容，布置讨论及思考题，以提高学生独立思考及解决问题的能力。
在讲授传统波动光学时，渗入现代光学内容，沟通他们之间的联系。
注意加强基础，扩大知识面，增加信息量，既重理论也重应用，努力使新观点、新技术、新方法和光学基本的传统内容有机结合。
通过光学内容和研究方法的教学，培养学生树立辩证唯物主义世界观和科学方法论，培养学生科学思维方法和创新精神。
三、课程内容及学时分配1、总学时安排本课程的总学时数为54，其中课堂教学为48学时，期中考试和机动为6学时。
2 、内容与课时分配第1章光和光的传播（6学时）1.1 光和光学1.2 光的几何光学传播规律1.3 惠更斯原理1.4 费马原理本章的重点是光程的概念、费马原理的表述和惠更斯原理，难点是次波叠加概念的理解。
主要教学环节的组织：课堂教学和讨论思考题：1、为什么透过茂密树叶缝隙投射到地面的阳光形成圆形光斑？你能设想在日偏食的情况下这种光斑的形状会有变化吗？2、惠更斯原理是否适用于空气中的声波？你是否期望声波也服从和光波一样的反射和折射定律？第2章几何光学成像（9学时）2.1 成像2.2 共轴球面组傍轴成像2.3 薄透镜2.5 光学仪器本章的重点是共轴球面组傍轴成像、薄透镜成像、光学仪器，难点是薄透镜成像公式的推导。
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》课程教学大纲
《光学》课程教学大纲课程名称：光学课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：56 学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标《光学》是普通物理学的一个重要组成部分，是四年制本科物理学专业的一门专业必修基础课程。
它是研究光的本性、光的传播和光与物质相互作用的一门基础科学。
通过本课程的学习，应使学生掌握光学的基本概念、基本原理、基本规律和处理问题的基本技巧，并能解决具体的实际问题；知悉现代光学知识及发展趋势，了解光学在科研、生产和生活实践中的应用以及学科发展的历史概况；培养学生的科学思维、科学品质和科学素养。
该课程主要包括物理光学、几何光学、分子光学、量子光学和现代光学五部分基本内容。
是学生学习原子物理、电动力学和量子力学等后继课程的基础，是“近代物理的敲门砖”。
为学生毕业后进入科学研究工作或从事中学物理教学工作打下良好的基础。
其具体的课程教学目标为：课程教学目标1：了解光的干涉现象和衍射现象；熟练掌握干涉衍射的基本原理、条纹特征、光强分布及其应用；掌握干涉仪的基本原理及其应用。
使学生能运用所学的干涉衍射知识解释生活中的一些光学现象，并能够胜任中学有关光学知识的教学工作。
课程教学目标2：深刻理解几何光学的基本原理；掌握光学元件的成像规律；学会运用几何光学的光线作图法寻找成像规律；掌握常用光学仪器的基本原理。
培养学生理论与实践相结合的能力，会分析解决相关物理中的实际问题。
课程教学目标3：了解光与物质的相互作用；理解光的量子性；领悟光的量子性的主要实验证据；理解激光的特性及其应用。
使学生能用所学的知识解释相关的自然现象，培养学生学习物理的兴趣。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。
二、课程教学要求通过本门课程的学习，使学生了解光学发展史和基本的光学知识以及光学在科学领域中的应用，理解光学中有关光波的本性问题的探讨和其发展过程，掌握光的干涉、衍射和偏振等波动特性及几何光学、光的吸收、散射和色散、光的量子性等。
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。
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
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教学大纲
一、课程基本信息
课程名称：光学（Optics）
课程号：20201640
课程类别：基础课
学时：72
学分：4
二、教学内容及要求
绪论共1 学时
要求：
1．了解光学研究的内容。
2．了解光学发展简史。
3．了解现代光学的发展简况及其前景。
第一章几何光学的基本原理共8学时
要求：
1．了解几何光学是波动光学在光波长趋于零的情况下的近似。
2．掌握费马原理。
3．掌握光在平面上反射和折射的规律，掌握棱镜的特性及其应用。
4．掌握光导纤维原理并了解其在现代高新技术中的应用。
5．掌握薄透镜及其组合的成像特性。
6．掌握共轴球面系统成像的矩阵方法。
主要内容：
1.1 几何光学的基本定律
1.2 费马原理
1.3 成像的基本概念
1.4 光在平面上的反射和折射
1.5 光导纤维
1.6 棱镜
1.7 光在单球面上的折射和反射
1.8 薄透镜
1.9 共轴球面系统的逐次成像法
1.10 共轴球面系统傍轴成像的矩阵方法
第二章光阑、像差和成像光学仪器共5 学时
要求：
1．掌握孔径光阑和视场光阑的重要作用。
2．了解各种像差及其成因，熟悉复合物镜及目镜的消色差条件。
3．掌握成像光学仪器的原理、结构及其特性。
主要内容：
2.1 光阑
2.2 像差
2.3 人眼的光学系统
2.4 放大镜和目镜
2.5 显微镜
2.6 望远镜
第三章光波及其在各向同性介质界面的反射和折射共6学时
要求：
1．掌握光波场的数学描述及其时空特性。
2．掌握光波的各种偏振态、偏振梯度场。
3．掌握光波在各向同性介质界面上的反射、折射的各种规律。
4．了解负折射率介质的光学特性。
主要内容：
3.1 光波
3.2 光波场的数学描述
3.3 波函数的复数表示复振幅
3.4 光波的偏振态
3.5 光在各向同性介质界面的反射和折射
*3.6 负折射率介质
第四章光的干涉共11 学时
要求：
1．掌握波的叠加原理。
2.掌握光波相干的条件。
3．掌握分波前干涉和分振幅干涉装置及其光程差计算方法、干涉现象的规律及其应用。
4．掌握光场的时间相干性和空间相干性。
5．掌握迈克耳孙干涉仪的原理及应用。
6. 了解傅里叶变换光谱仪和光学相干层析术。
7．掌握多光束干涉的光强分布规律及其应用，了解法布里-珀罗干涉仪。
主要内容：
4.1 波的叠加和干涉
4.2 光波相干的条件和产生方法
4.3 杨氏实验
4.4 其它几种两光束分波前干涉装置
4.5 两束平行光的干涉
4.6 光源的光谱展宽对干涉条纹可见度的影响光场的时间相干性
4.7 光源的空间展宽对干涉条纹可见度的影响光场的空间相干性部分相干性
4.8 薄膜干涉（一）：等倾干涉
4.9 薄膜干涉（二）：等厚干涉
4.10 薄膜干涉（三）：应用举例
4.11 迈克耳孙干涉仪
*4.12 傅里叶变换光谱仪光学相干层析术
4.13 多光束干涉
4.14 法布里—珀罗干涉仪
第五章光的衍射共8 学时
要求：
1．掌握惠更斯－菲涅耳原理。
2．熟悉菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射产生的条件，学习近似处理衍射问题的科学方法。
3．掌握夫琅禾费衍射现象的规律及成像仪器的像分辨本领的概念。
4．掌握光栅的原理、特性和重要应用。
5．熟悉菲涅耳衍射现象的规律。
6．掌握波带片的制作原理及其成像规律。
主要内容：
5.1 光的衍射现象
5.2 惠更斯—菲涅耳原理
5.3 狭缝和矩孔的夫琅禾费衍射
5.4 圆孔、圆环和多边形孔的夫琅禾费衍射
5.5 互补屏巴比涅原理
5.6 成像仪器的像分辨本领
5.7 振幅型平面透射光栅
5.8 光栅光谱仪的特性
5.9 正弦型振幅光栅
5.10 闪耀光栅
5.11 菲涅耳衍射
5.12 波带片
第六章光信息处理及全息术共6 学时
要求
1．了解用傅里叶分析方法和线性系统理论，讨论光的传播、衍射、成像等问题。
2．掌握空间频谱的概念，熟悉频谱分析方法。
3．掌握阿贝成像原理及空间频率滤波的应用。
4．掌握全息照相的概念、原理、特点及应用，了解全息术的新进展。
主要内容：
6.1 傅里叶变换
6.2 衍射理论中的傅里叶方法
6.3 理想薄透镜的傅里叶变换作用
6.4 阿贝成像原理
6.5 空间频率滤波
6.6 光全息术
第七章光在晶体中的传播共6学时
要求：
1．熟悉晶体双折射现象，掌握惠更斯作图法。
2．掌握几种产生线偏振光的光学元件的工作原理。
3．掌握相位延迟器的原理及其在偏振态转换中的应用。
4．熟悉偏振光的干涉规律，了解显色偏振。
5．熟悉旋光现象的规律及用圆双折射概念解释旋光现象。
6．熟悉光调制器件的原理及应用。
7．掌握偏振态变换的矩阵计算。
主要内容：
7.1 晶体的双折射和双反射
7.2 产生线偏振光的元件
7.3 相位延迟器
7.4 偏振光通过波晶片后偏振态的变化
7.5 偏振光的干涉
7.6 旋光及圆二色性
7.7 光调制器
*7.8 偏振态及其变换的矩阵描述
第八章光的吸收、色散和散射共4 学时
要求：
1．了解光在各向同性介质中传播时的吸收、色散和散射等现象，熟悉光与物质相互作用的微观机理。
2．掌握光的相速及群速的概念。
3．了解基于光的吸收及散射现象而发展起来的差分光学吸收光谱技术及激光雷达技术的基本原理、仪器结构及其在环境监测中的应用。
主要内容：
8.1 光的吸收
8.2 光的色散
8.3 光的相速和群速
8.4 光的散射
*8.5 光的吸收及散射在环境监测中的应用
第九章激光与非线性光学共4 学时
要求：
1．了解各种激光器的工作原理，熟悉激光的特性并了解其重要应用。
2．掌握光学倍频、光学混频和光学相位共轭原理，并了解其在高新技术中的重要应用。
主要内容：
9.1 光与原子系统的相互作用
9.2 激光的原理
9.3 激光器
9.4 激光的应用
9.5 光学倍频和混频效应
9.6 光学相位共轭
另：习题及专题研讨课、MATLAB编程辅导及模拟仿真课、现代光学前沿专题报告等共13学时。