西安交通大学

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课程概述

      以物理学基础为内容的大学物理课程是一门研究和阐明物质基本结构、基本运动规律、相互作用的基础课程。它的作用一方面是为学生打好必要的物理基础,另一方面是使学生学习科学的思维方式以及处理问题的基本方法。

  西安交通大学工科类《大学物理》MOOC课程分为五个模块,大学物理之《力学》、《机械振动、波与波动光学》、《电磁学》、《热学》和《近代物理》。

   《大学物理-机械振动、波和波动光学》是研究振动与波以及干涉衍射偏振等现象的课程。  它涉及到了很多的生活和实验现象,所以在这个模块中,我们特别地突出了理论与实验及自然现象的有机结合。为了激发学生的兴趣我们拍摄了大量精心设计的物理实验,还在计算机上模拟计算了较难理解的物理过程,并把它们动态地展示出来,以帮助同学更好地理解、掌握所学内容

       课程教学团队成员包括省教学名师,以及省、国家微课教学竞赛一、二等奖的获得者。

 


 

 


授课目标
本课程是研究振动、波动及其干涉、衍射、偏振等现象的基础物理课程。教学内容按照对工科类本科生的要求设置。通过学习本门课程,学习者可以系统地掌握了振动、波动的基本知识以及处理相关问题的基本方法。
证书要求

完成课程学习并考核合格(>60分)的可获得合格证书,成绩优秀(>85分)的可获得优秀证书。

预备知识

微积分基础,最基本的振动、波的知识。

授课大纲

1)掌握简谐振动的描述及其基本特征,并理解其物理意义,掌握旋转矢量法。能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程。了解阻尼振动和受迫振动。

2掌握同方向、同频率两个简谐振动的合成规律,理解两个以上同方向、同频率简谐振动的合成规律。
3理解机械波产生的条件。掌握由已知质点的简谐振动方程得出平面简谐波的波函数的方法及波函数的物理意义。了解波的能量传播特征及能流、能流密度概念。
4了解惠更斯原理和波的叠加原理。理解波的相干条件,能应用相位差和波程差分析、确定相干波叠加后振幅加强和减弱的条件。

(5)理解驻波的形成,掌握驻波波函数的计算方法;理解并能够分析计算波源和观测者在二者连线上运动时的多普勒效应。

(6)理解光的相干条件,理解获得相干光的方法。

7掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置,了解等倾干涉和迈克耳逊干涉仪的工作原理。
(8了解惠更斯—菲涅耳原理。理解分析单缝夫琅禾费衍射暗纹分布规律的方法。会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。
9理解光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置。了解光栅衍射的暗纹公式。会分析光栅常数、狭缝数目及波长对光栅衍射谱线分布的影响。
(10) 理解自然光和线偏振光。理解布儒斯特定律及马吕斯定律。了解双折射现象。理解线偏振光的获得方法和检验方法。

  (11) 了解偏振光的干涉及其形成机理。了解圆偏振光和椭圆偏振光。



参考资料

1 《大学物理》(彩板)    主编:吴百诗     西安交通大学出版社

2 《现代光学基础》            钟锡华编著      北京大学出版社


常见问题

学习过程中,若发现视频、习题以及其它学习材料中的疏漏、错误,请大家及时批评指正,帮助我们逐步完善这门课程。

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