物理光學(xué)教學(xué)大綱

《物理光學(xué)》課程教學(xué)大綱課程編碼：T1210070課程中文名稱：物理光學(xué)課程英文名稱：PHYSICALOPTICS總學(xué)時(shí)：50授課學(xué)時(shí)：50實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0習(xí)題學(xué)時(shí)：0上機(jī)學(xué)時(shí)：0學(xué)分：3授課對象：航天學(xué)院光電子信息科學(xué)與技術(shù)系、電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)先修課程：工科數(shù)學(xué)分析大學(xué)物理電動(dòng)力學(xué)教材及參考書：教材：《物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)》石順祥、張海興、劉勁松編著；西安電子科技大學(xué)出版社，8月第一版參考書：[1]《光學(xué)原理》M.波恩、E.沃耳夫，科學(xué)出版社，1985年第二版[2]《PrinciplesofOptics》MaxBornandEmilWolf,CambridgeUniversityPress,1999,seventh(expanded)edition[3]《高等光學(xué)》趙建林編著；國防工業(yè)出版社，9月第一版[4]《光學(xué)》章志鳴、沈元華、陳惠芬編著；高等教育出版社，6月第二版[5]《光學(xué)》易明；高等教育出版社，1999年10月第一版一、課程教學(xué)目的光學(xué)是研究光的本性，光的產(chǎn)生、傳輸、接受，以及光與物質(zhì)互相作用的科學(xué)；同時(shí)又是與當(dāng)代科學(xué)技術(shù)以及當(dāng)代工程有緊密聯(lián)系的一門學(xué)科。本課程作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，以光的電磁理論為理論基礎(chǔ)，著重講授光在各向同性介質(zhì)、各向異性介質(zhì)中的傳輸規(guī)律，光的干涉、衍射、偏振特性，以及光的吸取、色散、散射現(xiàn)象。其教學(xué)目的是使學(xué)生進(jìn)一步理解并純熟掌握物理光學(xué)的重要知識(shí)，掌握重要的分析問題的辦法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用光學(xué)知識(shí)，解決后續(xù)課程以及此后工作中所遇有關(guān)問題的能力。二、教學(xué)內(nèi)容及基本規(guī)定1.本門課程的教學(xué)內(nèi)容緒論光學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用舉例；光學(xué)研究的意義；光學(xué)的發(fā)展歷程。（共1學(xué)時(shí)）光波的表達(dá)及在各向同性介質(zhì)中的傳輸特性（共5學(xué)時(shí)）光波的特性：光波與電磁波、麥克斯韋電磁方程、物質(zhì)方程；幾個(gè)特殊形式的光波；光波場的時(shí)域頻率譜；相速度和群速度；光波場的空間頻率與空間頻率譜；光波的橫波性、偏振態(tài)及其表達(dá)。光波在介質(zhì)界面上的反射和折射（共4學(xué)時(shí)）光波在各向同性介質(zhì)界面上的反射和折射：涉及反射和折射定律；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。光波在金屬表面上的反射和折射等。光的干涉（共10學(xué)時(shí)）雙光束干涉；平行平板的多光束干涉；光學(xué)薄膜；典型干涉儀及其應(yīng)用。光的相干性理論。光的衍射（共10學(xué)時(shí)）衍射的基本理論：涉及光的衍射現(xiàn)象；惠更斯—菲涅耳原理；基爾霍夫衍射公式。夫瑯和費(fèi)衍射：涉及夫瑯和費(fèi)衍射裝置；矩孔、單縫、多縫以及圓孔的夫瑯和費(fèi)衍射；巴俾涅原理。菲涅耳衍射：涉及圓孔和直邊菲涅耳衍射。衍射的應(yīng)用和傅立葉光學(xué)基礎(chǔ)等。光波在各向異性介質(zhì)中的傳輸特性（共8學(xué)時(shí)）晶體的光學(xué)各向異性：涉及張量的基礎(chǔ)知識(shí)；晶體的介電張量。單色平面光波在晶體中的傳輸：涉及光波在晶體中傳輸?shù)慕馕龇ê蛶缀畏枋?。平面光波在晶體界面上反射和折射。晶體光學(xué)元件及晶體的偏光干涉等。晶體的感應(yīng)雙折射（共4學(xué)時(shí)）晶體的電光效應(yīng)（原理及應(yīng)用）、聲光效應(yīng)和旋光效應(yīng)（自然旋光現(xiàn)象、菲涅耳的解釋、磁致旋光效應(yīng)、應(yīng)用）。光的吸取、色散和散射（共4學(xué)時(shí)）光與介質(zhì)互相作用的典型理論、光的吸?。ㄎ《?、復(fù)折射率的意義、普通吸取與選擇吸取、吸取光譜）、光的色散（色散率、正常色散與反常色散）、光的散射等。復(fù)習(xí)、習(xí)題課（共4學(xué)時(shí)）2、基本規(guī)定通過對本門課程的學(xué)習(xí)，規(guī)定達(dá)成：掌握光波的基本特性及其描述辦法。掌握光波在各向同性均勻介質(zhì)中、各向異性介質(zhì)中、以及介質(zhì)界面上的傳輸規(guī)律。掌握光的干涉和衍射的基本概念、理論表述及其典型應(yīng)用。掌握電光效應(yīng)的原理、理論及其應(yīng)用，理解聲光效應(yīng)和法拉第效應(yīng)的原理和應(yīng)用。理解光的吸取、色散和散射現(xiàn)象。三、課程負(fù)責(zé)人示范性教學(xué)設(shè)計(jì)1、明確本課程在專業(yè)課程體系中的位置本門課為本專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，講述了波動(dòng)光學(xué)的基本理論，是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)，也是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中光電子技術(shù)與光學(xué)工程兩個(gè)方向此后所從事的科研方向中不可缺少的基礎(chǔ)。因此本門課程學(xué)好與否，直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，甚至對畢業(yè)后從事的工作都有很大的影響。因此，本門課程在電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系中占有十分重要的位置，任課教師要充足認(rèn)識(shí)講好本門課程的重要性，并努力講好這門課。2、教學(xué)辦法與考核的改革教學(xué)辦法重視課程內(nèi)容的系統(tǒng)性，啟發(fā)學(xué)生站在課程具體內(nèi)容之外、之上宏觀看待和理解本門課程的知識(shí)體系和具體