光學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)

1、光學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)適用專業(yè)物理學(xué)課程名稱光學(xué)學(xué) 分4課程代碼BH051104計(jì)劃課時(shí)72實(shí)踐課時(shí)制定部門(mén)基礎(chǔ)物理教研室制 定 人郝福生批 準(zhǔn) 人制定日期一、課程屬性1.課程的性質(zhì)光學(xué)是物理學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，是自然科學(xué)中發(fā)展最早的學(xué)科之一，它與人類生活密不可分，與自然科學(xué)的發(fā)展密切相關(guān)。它是研究光的本性、傳播和光與物質(zhì)相互作用的基礎(chǔ)科學(xué)。光學(xué)是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合緊密的專業(yè)核心課程。   2.課程定位課程在第4學(xué)期開(kāi)設(shè)，是高等師范院校物理教育專業(yè)本科生必修的基礎(chǔ)和學(xué)位課程，光學(xué)是物理學(xué)中最古老的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，又是當(dāng)前科學(xué)領(lǐng)域中最活躍的前沿陣地之一。光學(xué)課程既能為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)原

2、子物理、量子力學(xué)、相對(duì)論等課程準(zhǔn)備必要的前提條件，又有助于進(jìn)一步探討微觀和宏觀世界的聯(lián)系與規(guī)律。通過(guò)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及今后的工作打下基礎(chǔ)。其前導(dǎo)課程是電磁學(xué)、高等數(shù)學(xué)，后續(xù)課程是電動(dòng)力學(xué)和量子力學(xué)。3.課程任務(wù)使學(xué)生掌握幾何光學(xué)、物理光學(xué)和光與物質(zhì)相互作用的主要內(nèi)容和理論，為將來(lái)從事中學(xué)物理教學(xué)學(xué)習(xí)必要的光學(xué)知識(shí)和培養(yǎng)分析問(wèn)題的基本能力。牢固地掌握幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、量子光學(xué)、現(xiàn)代光學(xué)的基本理論和應(yīng)用，深刻理解有關(guān)干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象的原理和規(guī)律，理解光的波動(dòng)、量子本性，培養(yǎng)學(xué)生的抽象邏輯思維能力，為后續(xù)課程奠定必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1. 通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生

3、系統(tǒng)掌握光學(xué)的基本概念、基本規(guī)律和基本的研究方法；2.掌握光學(xué)的基礎(chǔ)理論，基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，了解現(xiàn)代光學(xué)及光學(xué)與其他學(xué)科、技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展?fàn)顩r。能力目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、概括的思維能力，以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題等方面的能力，初步具備分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；2.具有分析和處理中學(xué)物理教材中光學(xué)內(nèi)容的能力。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、觀察和獨(dú)立思考的能力。3.通過(guò)光學(xué)內(nèi)容和研究方法的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀。素質(zhì)目標(biāo)1.通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，具備分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；2. 具備用光學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)；3. 培養(yǎng)學(xué)

4、生求實(shí)精神，創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)美感。三、課程內(nèi)容及實(shí)施1.課程結(jié)構(gòu)序號(hào)章節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容教學(xué)建議與說(shuō)明學(xué)時(shí)1緒 論1、光學(xué)研究的內(nèi)容2、光學(xué)研究的方法 3、光學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史4、光的電磁理論 采用講授、閱讀、文獻(xiàn)查閱相結(jié)合的方式教學(xué)。體會(huì)物理學(xué)的思想和研究方法。22第1章 幾何光學(xué)的基本原理1、幾何光學(xué)基本定律2、成像的基本概念3、符號(hào)法則4、平面的成象5、單球面折射成象 6、多界面的成象7、薄透鏡采用講授、討論、演示、多媒體展示等相結(jié)合的方式教學(xué)，使學(xué)生理解物理圖象，體會(huì)物理學(xué)的思想和研究方法。143第2章 光學(xué)儀器1、眼睛與眼鏡2、放大鏡 目鏡、3、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡4、光闌 象差簡(jiǎn)介5、光度學(xué)簡(jiǎn)介采用講授、

5、討論、演示、實(shí)物展示等相結(jié)合的方式教學(xué)，使學(xué)生理解物理圖象，體會(huì)物理學(xué)的思想和研究方法。104第3章 光的干涉1、光的干涉現(xiàn)象 2、雙光束干涉3、薄膜干涉4、干涉的應(yīng)用5、邁克爾遜干涉儀6、多光束干涉 7、光的相干性采用講授、討論、演示、多媒體展示等相結(jié)合的方式教學(xué)，使學(xué)生理解物理圖象，體會(huì)物理學(xué)的思想和研究方法。125第4章 光的衍射l、衍射現(xiàn)象2、菲涅耳衍射 3、夫瑯和費(fèi)單縫衍射4、平面衍射光柵5、夫瑯和費(fèi)圓孔衍射6、成像系統(tǒng)分辨本領(lǐng)采用講授、討論、演示、多媒體展示等相結(jié)合的方式教學(xué)，使學(xué)生理解物理圖象，體會(huì)物理學(xué)的思想和研究方法106第5章 光的偏振1、自然光和偏振光2、偏振光的產(chǎn)生3、

6、布儒斯特定律 馬呂斯定律4、雙折射5、晶體雙折射儀器6、橢圓和圓偏振光7、偏振光的干涉采用講授、討論、演示、多媒體展示等相結(jié)合的方式教學(xué)，使學(xué)生理解物理圖象，體會(huì)物理學(xué)的思想和研究方法107第6章 光的色散、吸收和散射1、光在介質(zhì)中的吸收2、光的色散現(xiàn)象3、光的散射采用講授、討論、演示、多媒體展示等相結(jié)合的方式教學(xué)，使學(xué)生理解物理圖象，體會(huì)物理學(xué)的思想和研究方法48第7章 光的量子性1、光的速度2、黑體輻射3、光電效應(yīng) 4、康普頓效應(yīng)5、光的波粒二象性采用講授、討論、演示、多媒體展示等相結(jié)合的方式教學(xué)，使學(xué)生理解物理圖象，體會(huì)物理學(xué)的思想和研究方法102、具體內(nèi)容和要求1第0章 緒論建議學(xué)時(shí)2

7、授課教師專任教師教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）了解光學(xué)的發(fā)展歷史；2）理解物理學(xué)思想和研究方法。能力目標(biāo)培養(yǎng)閱讀、理解、歸納、概括、總結(jié)的能力。素質(zhì)目標(biāo)1）獨(dú)立思考的能力；2）查閱文獻(xiàn)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方法教學(xué)媒介作業(yè)類型0緒論2講授法、討論法、文獻(xiàn)查閱法綜述性論文2第1章 幾何光學(xué)的基本原理建議學(xué)時(shí)14授課教師專任教師教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）闡明光線、象和物、象空間等物理概念；2）了解費(fèi)馬原理的物理思想；3）掌握成象規(guī)律；4）薄透鏡成象的成像公式法以及成象作圖法能力目標(biāo)1）掌握幾何光學(xué)的基本理論；2）具備分析、解決光學(xué)系統(tǒng)成像的能力素質(zhì)目標(biāo)1）獨(dú)立思考的能力； 2）提出問(wèn)

8、題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力；3）獲取新知識(shí)、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學(xué)習(xí)能力；5）工作中的團(tuán)隊(duì)合作能力；6）具有豐富的想象力和構(gòu)建力。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方法教學(xué)媒介作業(yè)類型第一章第1節(jié)基 本定 律2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第一章第2節(jié)成像概念1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第一章第3節(jié)平面成象2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第一章第4節(jié)符號(hào)法則1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第一章第5節(jié)單球面的成象3講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第一章第6節(jié)多球面的成象1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第一章第7節(jié)

9、薄透鏡4講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題3第2章 光學(xué)儀器建議學(xué)時(shí)10授課教師專任教師教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）掌握光學(xué)儀器的放大本領(lǐng)；2）掌握光闌的概念和作用；3）了解光度學(xué)的基本概念；4）掌握光學(xué)儀器的聚光本領(lǐng)。能力目標(biāo)1）具備分析光學(xué)儀器成像質(zhì)量的能力；2）初步具備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單光學(xué)儀器的能力。素質(zhì)目標(biāo)1）獨(dú)立思考的能力； 2）提出問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力；3）獲取新知識(shí)、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學(xué)習(xí)能力；5）工作中的團(tuán)隊(duì)合作能力；6）具有豐富的想象力和構(gòu)建力。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方法教學(xué)媒介作業(yè)類型第二章第1節(jié)眼睛與眼鏡2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第

10、二章第2節(jié)放大鏡 目鏡2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第二章第3節(jié)顯微鏡望遠(yuǎn)鏡2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第二章第4節(jié)光闌 光度學(xué)2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第二章第5節(jié)聚光本領(lǐng)2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題4第3章 光的干涉建議學(xué)時(shí)12授課教師專任教師教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）光的干涉現(xiàn)象 2）雙光束干涉3、薄膜干涉4、干涉的應(yīng)用5、邁克爾遜干涉儀6、多光束干涉 7、光的相干性能力目標(biāo)1）掌握干涉現(xiàn)象的基本理論；2）能夠應(yīng)用理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題；3）能夠分析、指導(dǎo)、處理中學(xué)物理教材的問(wèn)題。素質(zhì)目標(biāo)1）獨(dú)立思考的能力； 2）提出問(wèn)題、分

11、析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力；3）獲取新知識(shí)、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學(xué)習(xí)能力；5）工作中的團(tuán)隊(duì)合作能力；6）具有豐富的想象力和構(gòu)建力。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方法教學(xué)媒介作業(yè)類型第三章第1節(jié)光的干涉現(xiàn)象2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第三章第2節(jié)分波面的干涉2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第三章第3節(jié)薄膜干涉3講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第三章第4節(jié)干涉的應(yīng)用2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第三章第5節(jié)邁克爾遜干涉儀1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第三章第6節(jié)多光束干涉 1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第三章第7

12、節(jié)光的相干性1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題、課程論文5第4章 光的衍射建議學(xué)時(shí)10授課教師專任教師教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）掌握光衍射現(xiàn)象和理論；2）利用半波帶法分析菲涅耳衍射；3）重點(diǎn)掌握夫瑯和費(fèi)衍射的理論，并解決實(shí)際問(wèn)題；4）掌握光柵衍射的理論和思想。5）理解愛(ài)里斑的物理意義。理解光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)。能力目標(biāo)1）掌握衍射現(xiàn)象的基本理論；2）能夠應(yīng)用理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題；3）能夠分析、指導(dǎo)、處理中學(xué)物理教材的問(wèn)題。素質(zhì)目標(biāo)1）獨(dú)立思考的能力； 2）提出問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力；3）獲取新知識(shí)、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學(xué)習(xí)能力；5）工作中的團(tuán)隊(duì)合作能力；6）

13、具有豐富的想象力和構(gòu)建力。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方法教學(xué)媒介作業(yè)類型第四章第1節(jié)衍射現(xiàn)象理論1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第四章第2節(jié)菲涅耳衍射 2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第四章第3節(jié)夫瑯和費(fèi)衍射2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第四章第4節(jié)圓孔衍射應(yīng)用2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第四章第5節(jié)平面衍射光柵2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第四章第6節(jié)分辨本領(lǐng)1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題6第5章 光的偏振建議學(xué)時(shí)10授課教師專任教師教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）闡明偏振光的概念及檢驗(yàn)方法；2）了解由反射、折射和二向色性晶體所

14、產(chǎn)生的偏振。3）掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律。4）敘述雙折射現(xiàn)象和特點(diǎn)，解釋雙折射現(xiàn)象。5）理解偏振元件的構(gòu)造和作用6）了解掌握平行平面偏振光干涉的條件及其實(shí)現(xiàn)的方法。能力目標(biāo)1）掌握偏振的基本理論和規(guī)律；2）能夠應(yīng)用理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題；3）能夠分析、指導(dǎo)、處理中學(xué)物理教材的問(wèn)題。素質(zhì)目標(biāo)1）獨(dú)立思考的能力； 2）提出問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力；3）獲取新知識(shí)、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學(xué)習(xí)能力；5）工作中的團(tuán)隊(duì)合作能力；6）具有豐富的想象力和構(gòu)建力。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方法教學(xué)媒介作業(yè)類型第五章第1節(jié)自然和偏振光1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第五章第2

15、節(jié)偏振光的產(chǎn)生2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第五章第3節(jié)偏振光的定律2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第五章第4節(jié)晶體的雙折射2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第五章第5節(jié)雙折射元件1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第五章第6節(jié)橢圓圓偏振光1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第五章第7節(jié)偏振光的干涉1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題7第6章 光的色散、吸收和散射建議學(xué)時(shí)4授課教師專任教師教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）了解正常色散、非正常色散的理論。2）了解朗伯定理和紅外窗口。3）利用瑞利散射解釋自然現(xiàn)象。4）了解拉曼散射和布里淵散射。能力目標(biāo)

16、1）掌握吸收、散射、色散的基本理論和規(guī)律；2）能夠應(yīng)用理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題；3）能夠分析、指導(dǎo)、處理中學(xué)物理教材的問(wèn)題。素質(zhì)目標(biāo)1）獨(dú)立思考的能力； 2）提出問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力；3）獲取新知識(shí)、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學(xué)習(xí)能力；5）工作中的團(tuán)隊(duì)合作能力；6）具有豐富的想象力和構(gòu)建力。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方法教學(xué)媒介作業(yè)類型第六章第1節(jié)光的吸收現(xiàn)象1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第六章第2節(jié)光的色散現(xiàn)象1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第六章第3節(jié)光的散射現(xiàn)象2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題8第7章 光的量子性建議學(xué)時(shí)10授課教

17、師專任教師教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1）理解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，掌握愛(ài)因斯坦方程。2）介紹康普頓實(shí)驗(yàn)及其規(guī)律，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)光的量子性。3）理解光的波粒二象性及其重要意義。 能力目標(biāo)1）掌握量子光學(xué)的基本理論和規(guī)律；2）能夠應(yīng)用理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題；3）能夠分析、指導(dǎo)、處理中學(xué)物理教材的問(wèn)題。素質(zhì)目標(biāo)1）獨(dú)立思考的能力； 2）提出問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力；3）獲取新知識(shí)、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學(xué)習(xí)能力；5）工作中的團(tuán)隊(duì)合作能力；6）具有豐富的想象力和構(gòu)建力。序號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方法教學(xué)媒介作業(yè)類型第七章第1節(jié)光速度的測(cè)量2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第七章第2節(jié)黑

18、體輻射理論2講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第七章第3節(jié)光電效應(yīng)3講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第七章第4節(jié)康普頓效應(yīng)51講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題第七章第5節(jié)光的波粒二象性1講授法、演示法、實(shí)驗(yàn)法黑板、投影機(jī)課后習(xí)題、課程論文四、教學(xué)條件1、教學(xué)設(shè)備教學(xué)地點(diǎn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)備注多媒體教室黑板、多媒體投影機(jī)及顯示屏一套/室2、教學(xué)師資師資主講內(nèi)容能力要求專任教師主講所有教學(xué)內(nèi)容課程要求教學(xué)能力較強(qiáng)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、熟練業(yè)務(wù)、教學(xué)效果好，且具有良好綜合素質(zhì)的教師擔(dān)任。3、教材與參考資料教材：姚啟鈞原著，華東師大光學(xué)教材編寫(xiě)組改編，光學(xué)教程，高等教育出版社, 2002年，第四版。參考資料：1 母國(guó)光、戰(zhàn)之令編：光學(xué)（第三版）， 高等教育出版社，2003。2 趙凱華著，光學(xué)（新概念物理教程） 高等教育出版社，2006。3 E.赫克特，A。贊斯著，秦克誠(chéng)等譯，光學(xué)(上，下), 人民教育出版社，1979。4 D. 哈里德，R.瑞斯尼克