物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)第二版教學(xué)大綱

物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)第二版教學(xué)大綱課程簡介本課程是物理光學(xué)和應(yīng)用光學(xué)的綜合課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握光的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)化和檢測等基本理論，了解光學(xué)在信息學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容本課程主要分為物理光學(xué)和應(yīng)用光學(xué)兩個(gè)部分。其中，物理光學(xué)包括以下幾個(gè)方面：光的波動性介紹光的波動性及其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，包括干涉、衍射、菲涅爾衍射、菲涅耳衍射、多普勒效應(yīng)等。光的粒子性介紹光的粒子性及其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，包括光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、波粒二象性等。光的電磁性質(zhì)介紹電磁波的基本性質(zhì)和麥克斯韋方程組，包括電磁波的傳播、極化、吸收、反射和折射等。光與物質(zhì)的相互作用介紹光與物質(zhì)的相互作用，包括折射、反射、吸收、散射、透射等。激光理論介紹激光的產(chǎn)生、放大、調(diào)制、檢測及其應(yīng)用。光的非線性效應(yīng)介紹光的非線性現(xiàn)象及其應(yīng)用，包括光學(xué)相位調(diào)制、光學(xué)時(shí)鐘、光電控制、光電效應(yīng)等。應(yīng)用光學(xué)包括以下幾個(gè)方面：光的應(yīng)用介紹光的應(yīng)用，包括光通信、光計(jì)量、光測量、光學(xué)成像、光學(xué)顯微鏡、激光成像、激光雷達(dá)、光譜學(xué)等。光學(xué)設(shè)計(jì)介紹光學(xué)設(shè)計(jì)的基本原理和方法，包括幾何光學(xué)、物理光學(xué)、光學(xué)儀器的設(shè)計(jì)、優(yōu)化等。光學(xué)材料與器件介紹光學(xué)材料和器件的基本特性和應(yīng)用，包括非線性光學(xué)材料、光學(xué)傳感器、光學(xué)放大器、光學(xué)濾波器等。光學(xué)工程介紹光學(xué)工程的基本概念和應(yīng)用，包括光學(xué)儀器的設(shè)計(jì)和制造、光學(xué)信息的處理和傳輸、光學(xué)信號處理等。教學(xué)方法本課程采用授課、互動講解、案例分析、實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)方法，結(jié)合具體理論和實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)。實(shí)驗(yàn)本課程設(shè)有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，以提升學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括光的干涉、衍射、激光調(diào)制實(shí)驗(yàn)、激光干涉實(shí)驗(yàn)、光學(xué)成像實(shí)驗(yàn)等。評估方法本課程評估方法主要包括平時(shí)表現(xiàn)和期末考試，其中，平時(shí)表現(xiàn)包括課堂互動、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。期末考試涵蓋課程內(nèi)容的全部知識點(diǎn)，包括選擇題、填空題、簡答題和綜合應(yīng)用題。參考教材《物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)》（第二版），朱慶華、張淵峰，高等教育出版社，2019年參考資料《光學(xué)基礎(chǔ)》，周學(xué)智，科學(xué)出版社，2015年《光學(xué)》，趙執(zhí)南，北京大學(xué)出版社，2016年《光學(xué)