★　课程名称与编号
　　 课程名称：光学（optics） 编号：023304
  ★　学时与学分
　　 本课程学时：72学时 本课程学分：3学分
  ★　授课对象
　　 物理学专业本科生
  ★　先修课程
　　 力学、电磁学、高等数学。
  ★　课程性质与目的
　 光学是普通物理学的一个重要的组成部分，是研究光的本性、光的传播和光与物质相互作用的基 础学科，它和原子物理、电动力学、量子力学等后继课程有密切的联系，激光的出现和发展使光学的研究进入了一个崭新的阶段，成为现代科学技术前沿之一。光学又是一门应用性很强的学科，现代光学在高科技领域、生产和国防上有着广泛的应用。光学的发展也是人们认识客观世界的一个重要组成部分，学习光学有助于学生辩证唯物主义世界观的培养。

    本课程突出几何光学、波动光学和光的量子性，重视光学的发展和应用，适当介绍现代光学的内容，除规定学生必须掌握的基础理论、基本知识、基本技能及现代光学基础外，还将光学纤维、光学薄膜、波带片等内容分散在各章中作一个扼要介绍，力求使学生对光学的历史、现状和发展有一个较全面的了解。
  ★　主要内容、基本要求及学时分配

　　　　　　　　　　　　　　　　　　绪　　　论
　  ◆ 主要内容
　　  1、光学的发展简史
　　　2、光学的研究内容和研究方法
　　◆ 基本要求
　 　 通过介绍光学发展简史，培养学生的辨证唯物主义世界观；了解光学的研究内容和基本方法。
　　◆ 学时数 1

　　　　　　　　　　　　　　　　第一章 光的干涉
　　◆ 主要内容
　　　1、光的电磁理论
　　　2、波动的独立性、叠加性和相干性
　　　3、由单色波叠加所形成的干涉花样
　　　4、分波面双光束干涉
　　　5、干涉条纹的可见度、光波的时间相干性和空间相干性
　　　6、菲涅耳公式
　　　7、分振幅薄膜干涉（一）——等倾干涉
　　　8、分振幅薄膜干涉（二）——等厚干涉
　　　9、迈克耳逊干涉仪
　　　10、法布里—珀罗干涉仪、多光束干涉
　　　11、干涉现象的一些应用、牛顿圈
　　◆ 基本要求
　　掌握光波的概念、波动方程、叠加原理及其应用；熟练掌握光程、光程差的概念；理解光的相  干性的有关基本概念，熟熟练掌握光的干涉原理和分析方法，熟练掌握薄膜干涉的原理和分析方法，熟悉干涉仪及应用。
　　◆ 学时数 13

　　　　　　　　　　　　　　　　第二章 光的衍射
　　◆ 主要内容
　　　1、光的衍射现象
　　　2、惠更斯—菲涅耳原理
　　　3、菲涅耳半波带
　　　4、菲涅耳衍射（圆孔和圆屏）
　　　5、夫琅禾费单缝衍射
　　　6、夫琅禾费圆孔衍射
　　　7、平面衍射光栅
　　　8、晶体对伦琴射线的衍射
　　◆ 基本要求
　　理解惠更斯—菲涅耳原理以及菲涅耳积分表达式的意义；能用半波带法定性分析菲涅耳圆孔衍射，了解波带片的原理和应用；熟练掌握夫琅禾费衍射，能根据光强公式分析衍射花样的特点；理解和掌握光栅方程的意义，能分析光栅的性能参数，了解光栅的应用；掌握光学仪器的分辨本领和衍射现象的基本应用。
　　◆ 学时数 10

　　　　　　　　　　　　　第三章　 几何光学的基本原理
　　◆ 主要内容
　　　1、光线的概念
　　　2、费马原理
　　　3、单心光束，实象和虚象
　　　4、光在平面界面上的反射和折射、光学纤维
　　　5、光在球面界面上的反射和折射
　　　6、光连续在几个球面界面上和折射、虚物的慨念
　　　7、薄透镜
　　　8、近轴物点近轴光线成象条件
　　　9、理想光具组的基点和基面
　　　10、理想光具组的放大率、基点和基面的性质
　　◆ 基本要求
　　熟练掌握几何光学的基本定律和应用；理解费马原理在几何光学中的地位与作用；熟悉几何光学系统的成像规律和分析方法；熟练掌握特殊光线的成像作图法；了解光纤的构造及应用。
　　◆ 学时数 10

　　　　　　　　　　　　　　　第四章　 光学仪器的基本原理
　　◆ 主要内容
　　　1、人的眼睛
　　　2、助视仪器的放大本领
　　　3、目镜
　　　4、显微镜的放大本领
　　　5、望远镜的放大本领
　　　6、光阑、光瞳
　　　7、光能量的传播
　　　8、物镜的聚光本领
　　　9、单色象差概述
　　　10、近轴物近轴光线成象的色差
　　　11、助视仪器的分辨本领
　　　12、分光仪器的分辨本领
　　◆ 基本要求
　　了解人眼的结构和光学性质；了解常用光学仪器的基本原理；了解简单光学系统的设计方法；理解和掌握放大镜、显微镜和望远镜的结构原理及放大本领的计算；理解孔径光阑、入射光瞳的概念；了解光度学中光通量、照度和亮度等基本概念。
　　◆ 学时数 8

　　　　　　　　　　　　　　　　第五章　 光的偏振
　　◆ 主要内容
　　　1、自然光与偏振光
　　　2、线偏振光与部分偏振光
　　　3、光通过单轴晶体时的双折射现象
　　　4、光在晶体中的波面
　　　5、光在晶体中的传播方向
　　　6、偏振器件
　　　7、椭圆偏振光和圆偏振光
　　　8、偏振态的实验检定
　　　9、偏振光的干涉              

      10、光弹性效应和光电效应

      11.线偏振光沿晶体光轴传播时振动面的旋转

　  ◆ 基本要求
　　了解偏振光和自然光的表观区别和内在联系；熟悉单轴晶体中双折射现象；了解布儒斯特定律、马吕斯定律；熟练掌握各种偏光器件的原理、性能和应用；了解椭圆偏振仪、偏振光干涉。
　　◆ 学时数 8
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　第六章　 光的吸收、散射和色散
　　◆ 主要内容
　　　1、电偶极辐射对反射和折射现象的解释
　　　2、光的吸收
　　　3、光的散射
　　　4、光的色散 色散的经典理论
　　◆ 基本要求
　　了解色散和散射的经典理论，能解释色散现象。
　　◆ 学时数 4

　　　　　　　　　　　　　　　第七章　 光的量子性　
　　◆ 主要内容
　　　1、光速的测定 光的相速度和群速度　　　　
　　　2、黑体的经典辐射定律
　　　3、普朗克辐射公式、能量子
　　　4、光电效应
　　　5、爱因斯坦的量子解释
　　　6、康普顿效应
　　　7、德布罗意波
　　　8、波粒二象性
　　◆ 基本要求
　　了解测定光速的实验室方法，理解相速度和群速度的概念；了解量子论的发展过程，理解并掌握热辐射、光电效应、康普顿效应三个典型实验以及相关规律，了解光的波粒二象性。
　　◆ 学时数 10

　　　　　　　　　　　　　　　第八章　 现代光学基础
　　◆ 主要内容
　　  1、激光的原理
　　  2、激光器的基本结构
　　　3、激光的性质及主要应用
　　　4、全息照相

      5、光盘存储技术

      6、阿贝成像原理 空间滤波
　　◆ 基本要求
　　理解并掌握激光产生的原理，了解激光器的基本结构及种类，了解激光的基本特性；了解激光的应用；了解全息照相的基本原理；了解阿贝成像原理、空间滤波及其应用。
　　◆ 学时数 ６

★　教材与教学参考书

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　主要教材

　　　　◆ 姚启钧 原著，《光学教程》（第三版），高等教育出版社，2002.7
　　　　◆ 吴强 郭光灿 编，《光学》，中国科技大学出版社 1996.2 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 主要教学参考书

　　　　◆ 母国光、战元令编，《光学》，人民教育出版社
　　　　◆ 梁铨廷、孔宪炎编，《光学》，广东高等教育出版社，2000.2
　　　　◆ 吴美钧等编，《基础光学教程》，华中师范大学出版社，1992.9
　　　　◆ 章志鸣等编，《光学》，高等教育出版社，2000.6