大学物理—光学
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—— 课程团队
课程概述

 课程简介

    物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用和转化规律的学科。它的基本概念、基本理论与实验方法渗透在自然科学的各个领域,应用于生产技术的许多部门,因此物理学是自然科学和工程技术的基础。

   大学物理课程是高等学校理工农医科各专业学生一门重要的必修基础课。这些物理基础知识是构成科学素养的重要组成部分,更是一个科学工作者和工程技术人员所必备的。大学物理课程在为学生较系统地打好必要的物理基础,培养学生现代的科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观,培养学生的探索、创新精神,培养学生的科学思维能力,掌握科学方法等方面,都具有其他课程不能替代的重要作用。

    大学物理课程主要有经典物理和近代物理两部分。经典物理在科学技术领域仍然是应用最广泛的基础理论,而且也是学习近代科学技术新理论、新知识的重要基础理论,在大学物理的学习中对经典物理内容仍应予以重视;大学物理中的近代物理知识是学生今后学习近代科学技术新理论、新知识所必须的近代物理基础理论知识。

    本课程是经典物理中光学部分,共16学时。 通过这部分的学习,学生能够掌握光学的基本知识,包括几何光学光的干涉、光的衍射光的偏振以及光与物质相互作用的相关概念与理论。并且能够运用光学的这些基本概念、基本理论和基本方法去分析和解决实际问题。

    本课程将在2018年10月22日开课,欢迎加入本课程学习!

授课目标

   本课程教学内容按照对工科类本科生的要求设置。通过学习,学生可以系统地掌握光学的基本知识,包括几何光学、光的干涉、光的衍射、光的偏振及光与物质相互作用的相关概念与理论。并且能够运用相关概念、理论和方法分析并解决一些相关问题。

课程大纲

第一周 几何光学、光的干涉(1)

1.1 几个重要的基本概念

1.2 物和像

1.3 薄透镜成像

2.1 光的干涉现象与相干条件

2.2 杨氏的双缝干涉

第二周 光的干涉(2)

2.3 光的时间相干性

2.4 光的空间相干性

2.5 分振幅干涉----等倾干涉

2.6 分振幅干涉----等厚干涉

2.7 迈克尔孙干涉仪

几何光学和光的干涉单元测验

第三周  光的衍射

3.1 惠更斯----菲涅尔原理

3.2 菲涅耳衍射和夫琅和费衍射

3.3 单缝夫琅和费衍射的光矢量

3.4 单缝夫琅和费衍射的光强

3.5 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领

3.6 光栅衍射 上

3.7 光栅衍射 下

3.8 X射线衍射

光的衍射单元测验

第四周   光的偏振(1)

4.1 光的偏振状态(一)

4.2 光的偏振状态(二)

4.3 起偏与检偏

4.4 晶体的双折射

4.5 利用双折射获得线偏振光

4.6 惠更斯作图法

4.7 椭圆偏振光,圆偏振光

第五周   光的偏振(2) 光和物质的相互作用

4.8 偏振光的干涉

4.9 人工双折射2

5.1 分子光学的基本概念

5.2 光的散射

5.3 光的吸收

5.4 光的色散

光的偏振 光和物质的相互作用单元测验

预备知识

高中物理、高等数学


证书要求

课程成绩认定包含合格和优秀两种。总评成绩60分-84分之间为合格;85分以上为优秀。参加学习并取得相应成绩的学员,可免费获得由中国大学MOOC颁发的电子证书。申请纸质认证证书,每份证书需要100元人民币。

参考资料


1.《大学物理学》(第四版) 余虹 主编 科学出版社

2.《普通物理学》(第五版)程守株 江之永 主编 高等教育出版社

3.《大学物理学》(第三版)张三慧 主编 清华大学出版社