《光 学》教案.docx
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《光学》教案
《光学》教案
授课教师
黄晖
职称
副教授
学历(学位)
本科理学士
授课班级
06级应用物理1、2班
计划总学时
56
授课学期
2007-2008学年
第一学期
使用教材
《光学教程》姚启均编(第三版)高等教育出版社2002
教学要求
完成应用物理专业光学教学大纲规定的教学内容
考核办法
考试成绩占100%
平时成绩占0%(平时成绩包括)
学时分配
光的干涉12学时
光的衍射10学时
几何光学8学时
光学仪器2学时
光的偏振8学时
量子光学12学时
总复习4学时
参考资料
1.《光学教程》叶玉堂、饶建珍清华大学出版社2005.08
2.《光学》潘笃武、夏玉润复旦大学出版社1997
3.《现代光学》钟锡华北京大学出版社2006
教学后记
(包括经验、教学建议、改革等)
应用物理专业的光学课程教学内容要突出基础性,教学内容的深度和广度要合理配置。
在学时少、覆盖面广、课程呈前启后的情况下,我把教学的重点放在基础性强、适用性广、对高新技术的发展起重要作用的基本原理和基本内容上,并适当顾及广度。
让学生“既见树木,又见森林”。
主要改革措施,一是加强近代光学基础,压缩和优化几何光学、波动光学。
二是几何光学、波动光学教学内容现代化,以现代的观点重组经典光学的内容体系,运用多媒体手段联系光学的最新进展和高新技术。
三是对光学的前沿内容进行“普通化”。
光学课注重培养学生对光学理论的理解和综合运用的能力,观察和描述现象、建立光学模型的能力,分析实际问题中光学原理的应用能力,并为后续物理专业课学习打下基础。
第一章光的干涉
教学基本要求:
1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法
2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法
3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理
4.了解光的时间相干性和光的空间相干性
第一次课
授课题目
光的电磁理论光的叠加与干涉
授课时间
20XX年9月4日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
56
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
理解光的电磁理论和本质。
理解光的叠加与干涉原理。
主要内容
1.光学绪论
2.光的电磁理论和本质
3.普通光源与相干条件
4.光的叠加原理
5.光的干涉原理与干涉结果
6.光的干涉的加强与减弱的条件
7.利用普通光源获得相干光的方法
重点
难点
重点:
光的电磁理论和本质,光的干涉原理与干涉结果。
光的干涉的加强与减弱的条件。
难点:
普通光源与相干条件,光的干涉原理与干涉结果。
教学方法
1.互动式
2.参与式
3.启发式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
1—1、2
教学体会
利用互动式教学方法从光的电磁理论和本质出发,引入光的干涉原理与干涉结果。
重点阐述利用普通光源获得相干光的方法和光的干涉的加强与减弱的条件。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第一章光的干涉
教学基本要求:
1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法
2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法
3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理
4.了解光的时间相干性和光的空间相干性
第二次课
授课题目
分波阵面法干涉
授课时间
20XX年9月11日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
56
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握分波面干涉的不同的干涉装置、原理、光程差分析的方法。
掌握分波面干涉的图象分布及特征和影响图象分布的因素。
主要内容
1.双光干涉的强度
2.扬氏双缝干涉
3.双棱镜干涉
4.洛埃镜干涉半波损失
5.例题分析
重点
难点
重点:
扬氏双缝干涉、双棱镜干涉、洛埃镜干涉。
“半波损失”概念。
难点:
双棱镜干涉、洛埃镜干涉。
“半波损失”概念。
教学方法
1.案例式
2.情景式
3.专题式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
1—3、5、6
教学体会
用案例式、情景式、专题式教学方法讲述扬氏双缝干涉、双棱镜干涉、洛埃镜干涉。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第一章光的干涉
教学基本要求:
1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法
2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法
3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理
4.了解光的时间相干性和光的空间相干性
第三次课
授课题目
分振幅法干涉
授课时间
20XX年9月18日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
56
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握分振幅干涉的方法。
掌握等倾干涉的基本原理和计算方法。
主要内容
1.分振幅干涉原理与薄膜干涉
2.薄膜干涉分析
3.薄膜干涉例题分析
4.等倾干涉及例题分析
重点
难点
重点:
薄膜干涉分析,等倾干涉及例题分析。
难点:
等倾干涉
教学方法
1.互动式
2.案例式
3.专题式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
1—7、8、11、
教学体会
用专题式教学方法讲述分振幅干涉原理与薄膜干涉。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第一章光的干涉
教学基本要求:
1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法
2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法
3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理
4.了解光的时间相干性和光的空间相干性
第四次课
授课题目
等厚干涉——劈尖、牛顿环
授课时间
20XX年9月20日星期四第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
55
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握等厚干涉的基本特征和计算方法。
主要内容
1.劈尖干涉及例题分析
2.牛顿环干涉及例题分析
3.劈尖、牛顿环干涉的应用
重点
难点
重点:
劈尖干涉,牛顿环干涉。
难点:
劈尖干涉、牛顿环干涉的应用。
教学方法
1.互动式
2.案例式
3.专题式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
1—9、10、15、16
教学体会
用案例式、情景式、专题式教学方法讲述劈尖干涉,牛顿环干涉。
结合劈尖、牛顿环干涉的应用使学生掌握等厚干涉的基本特征和计算方法。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第一章光的干涉
教学基本要求:
1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法
2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法
3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理
4.了解光的时间相干性和光的空间相干性
第五次课
授课题目
迈克尔孙干涉仪多光束干涉
授课时间
20XX年9月25日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
54
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
理解迈克尔孙干涉仪的干涉原理及条纹分布。
理解多光束干涉。
主要内容
1.劈尖、牛顿环干涉的应用
2.迈克尔孙干涉仪
3.多光束干涉
4.例题分析
重点
难点
重点:
迈克尔孙干涉仪。
难点:
多光束干涉。
教学方法
1.互动式
2.案例式
3.专题式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
1—12、17
教学体会
用专题式教学方法讲述迈克尔孙干涉仪和多光束干涉。
使学生掌握多光束干涉的计算方法。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第一章光的干涉
教学基本要求:
1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法
2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法
3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理
4.了解光的时间相干性和光的空间相干性
第六次课
授课题目
法布里——珀罗干涉仪
授课时间
20XX年9月27日星期四第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
55
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
理解法布里——珀罗干涉仪。
了解光的时间相干性和光的空间相干性。
主要内容
1.法布里——珀罗干涉仪原理及应用
2.光的时间相干性和光的空间相干性
3.光的干涉小结
重点
难点
重点:
法布里——珀罗干涉仪原理
难点:
法布里——珀罗干涉仪原理,光的时间相干性和光的空间相干性。
教学方法
1.启发式
2.专题式
3.
课后作业
1.思考题
2.计算题:
写出本章学习总结。
(概念—规律—方法—问题)
教学体会
用专题式教学方法讲述法布里——珀罗干涉仪原理,使学生掌握光的时间相干性和光的空间相干性。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第二章光的衍射
教学基本要求:
1.掌握惠更斯—菲涅耳原理理及衍射的强度公式。
2.掌握夫朗禾费单缝衍射、圆孔衍射的光强的分布。
3.了解半波带法的原理。
4.掌握平面光栅衍射的特征,光栅方程。
理解栅衍射光强的分布。
了解X射线的衍射。
第一次课
授课题目
衍射现象惠更斯—菲涅尔原理
授课时间
20XX年10月9日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
55
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
理解光的衍射的本性及衍射现象。
掌握惠更斯—菲涅耳原理及衍射的强度公式。
掌握夫朗禾费单缝衍射。
主要内容
1.光的衍射的本性及衍射现象
2.惠更斯—菲涅耳原理理及衍射的强度公式
3.菲涅耳衍射,夫朗禾费衍射
4.夫朗禾费单缝衍射分析
重点
难点
重点:
惠更斯—菲涅耳原理及衍射的强度公式。
夫朗禾费单缝衍射分析。
难点:
夫朗禾费单缝衍射分析。
教学方法
1.参与式
2.情景式
3.互动式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
2—7、9、
教学体会
重点讲解惠更斯—菲涅耳原理、建立衍射模型及衍射的强度公式。
夫朗禾费单缝衍射分析。
用案例式、情景式教学方法讲述夫朗禾费单缝衍射。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第二章光的衍射
教学基本要求:
1.掌握惠更斯—菲涅耳原理及衍射的强度公式。
2.掌握夫朗禾费单缝衍射、圆孔衍射的光强的分布。
3.了解半波带法的原理。
4.掌握平面光栅衍射的特征,光栅方程。
理解栅衍射光强的分布。
了解X射线的衍射。
第二次课
授课题目
夫琅禾费单缝衍射
夫琅禾费圆孔衍射
授课时间
20XX年10月11日星期四第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
56
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握夫朗禾费单缝衍射、圆孔衍射的光强的分布。
主要内容
1.夫朗禾费单缝衍射理论分析
2.夫朗禾费单缝衍射条纹特征
3.单缝衍射例题分析
4.夫朗禾费圆孔衍射分析
重点
难点
重点:
夫朗禾费单缝衍射理论分析。
难点:
夫朗禾费单缝衍射理论分析。
教学方法
1.参与式
2.情景式
3.互动式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
2—8、10、
教学体会
用参与式、互动式教学方法讲述夫朗禾费单缝衍射理论分析和夫朗禾费单缝衍射条纹特征。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第二章光的衍射
教学基本要求:
1.掌握惠更斯—菲涅耳原理及衍射的强度公式。
2.掌握夫朗禾费单缝衍射、圆孔衍射的光强的分布。
3.了解半波带法的原理。
4.掌握平面光栅衍射的特征,光栅方程。
理解栅衍射光强的分布。
了解X射线的衍射。
第三次课
授课题目
夫琅禾费圆孔衍射
授课时间
20XX年10月16日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
56
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握夫朗禾费圆孔衍射的光强的分布及应用。
主要内容
1.夫朗禾费圆孔衍射理论分析
2.夫朗禾费单圆孔射条纹特征
3.光学仪器的分辨率
4.例题分析
重点
难点
重点:
夫朗禾费圆孔衍射理论分析。
光学仪器的分辨率。
难点:
夫朗禾费圆孔衍射理论分析。
教学方法
1.参与式
2.情景式
3.互动式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
补充题(见讲义)
教学体会
用参与式、互动式教学方法讲述夫朗禾费圆孔衍射理论分析和夫朗禾费圆孔衍射条纹特征。
引入光学仪器的分辨率。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第二章光的衍射
教学基本要求:
1.掌握惠更斯—菲涅耳原理及衍射的强度公式。
2.掌握夫朗禾费单缝衍射、圆孔衍射的光强的分布。
3.了解半波带法的原理。
4.掌握平面光栅衍射的特征,光栅方程。
理解栅衍射光强的分布。
了解X射线的衍射。
第四次课
授课题目
衍射光栅
授课时间
20XX年10月18日星期四第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
55
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握平面光栅衍射的特征,光栅方程。
理解栅衍射光强的分布。
主要内容
1.平面光栅衍射的原理
2.平面光栅衍射的理论分析
3.光栅方程
4.光栅光谱分析
5.例题分析
重点
难点
重点:
平面光栅衍射的原理。
平面光栅衍射的理论分析。
光栅方程。
光栅光谱。
难点:
平面光栅衍射的理论分析。
教学方法
1.参与式
2.情景式
3.互动式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
2—12、13、15、17
教学体会
重点讲解平面光栅衍射的原理、建立光栅衍射模型。
用参与式、互动式教学方法推导光栅衍射的强度公式。
对光栅方程、光栅光谱的应用结合例题进行分析。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第二章光的衍射
教学基本要求:
1.掌握惠更斯—菲涅耳原理及衍射的强度公式。
2.掌握夫朗禾费单缝衍射、圆孔衍射的光强的分布。
3.了解半波带法的原理。
4.掌握平面光栅衍射的特征,光栅方程。
理解栅衍射光强的分布。
了解X射线的衍射。
第五次课
授课题目
光栅的分辨率X射线的衍射
授课时间
20XX年10月23日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
54
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
了解光栅的分辨率。
了解X射线的衍射。
衍射部分规律归纳与小结。
主要内容
1.光栅的分辨率
2.X射线的衍射
3.衍射规律归纳与小结
重点
难点
重点:
X射线的衍射。
难点:
X射线的衍射。
光栅的分辨率。
教学方法
1.案例式
2.参与式
3.专题式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
2—19、20、23
教学体会
用专题式教学方法讲述光栅的分辨率。
用案例式教学方法讲述X射线的衍射。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第三章几何光学
教学基本要求:
1.理解光的几何描述,掌握几何光学的基本原理。
2.掌握光在平面上的反射和折射规律。
3.掌握光在球面上的反射和折射规律。
4.掌握共轴球面系统成像的矩阵描述方法和规律。
了解像差概念。
第一次课
授课题目
几何光学基本概念与原理
授课时间
20XX年10月25日星期四第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
56
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
理解光的几何描述,掌握几何光学的基本原理。
主要内容
1.几何光学概述
2.光的几何描述。
几何光学的基本原理
3.几何光学的基本原理
重点
难点
重点:
几何光学的基本原理。
难点:
几何光学的基本原理。
教学方法
1.参与式
2.情景式
3.互动式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
3—1、3
教学体会
重点讲解光的几何描述。
几何光学的基本原理、建立几何光学模型及几何光学的基本原理。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第三章几何光学
教学基本要求:
1.理解光的几何描述,掌握几何光学的基本原理。
2.掌握光在平面上的反射和折射规律。
3.掌握光在球面上的反射和折射规律。
4.掌握共轴球面系统成像的矩阵描述方法和规律。
了解像差概念。
第二次课
授课题目
光在平面上的反射和折射
授课时间
20XX年10月30日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
55
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握光在平面上的反射和折射规律。
主要内容
1.光在平面上的反射规律
2.光在平面上的折射规律
3.例题分析
重点
难点
重点:
光在平面上的反射规律。
光在平面上的折射规律。
难点:
光在平面上的折射规律。
教学方法
1.参与式
2.情景式
3.互动式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
3—4、5
教学体会
用参与式重点讲解光在平面上的反射规律。
光在平面上的折射规律。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第三章几何光学
教学基本要求:
1.理解光的几何描述,掌握几何光学的基本原理。
2.掌握光在平面上的反射和折射规律。
3.掌握光在球面上的反射和折射规律。
4.掌握共轴球面系统成像的矩阵描述方法和规律。
了解像差概念。
第三次课
授课题目
光在球面上的反射和折射
授课时间
20XX年11月1日星期四第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
56
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握光在球面上的反射和折射规律。
主要内容
1.光在球面上的反射和折射符号法则
2.光轴,焦距,焦平面,物、象距的概念
3.光焦度
4.高斯公式
5.牛顿公式
6.放大率的定义
7.例题分析
重点
难点
重点:
光在球面上的反射和折射符号法则。
光焦度。
高斯公式。
牛顿公式。
难点:
光焦度。
高斯公式。
牛顿公式。
教学方法
1.启发式
2.专题式
3.互动式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
3—7、10、11、16、17
教学体会
用启发式、互动式重点讲解光在球面上的反射和折射的符号法则。
光焦度。
高斯公式。
牛顿公式。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第三章几何光学
教学基本要求:
1.理解光的几何描述,掌握几何光学的基本原理。
2.掌握光在平面上的反射和折射规律。
3.掌握光在球面上的反射和折射规律。
4.掌握共轴球面系统成像的矩阵描述方法和规律。
了解像差概念。
第四次课
授课题目
共轴球面系统成像
像差概述
授课时间
20XX年11月6日星期二第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
55
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
掌握共轴球面系统成像的矩阵描述方法和规律。
了解像差概念。
主要内容
1.主光轴,主焦距,主平面的概念
2.共轴球面系统成像公式
3.高斯公式。
牛顿公式
4.共轴球面系统成像的矩阵描述方法
5.主焦距,主平面的位置
6.例题分析
7.像差概述
重点
难点
重点:
主焦距,主平面。
共轴球面系统成像公式。
共轴球面系统成像的矩阵描述方法。
难点:
共轴球面系统成像的矩阵描述方法。
主焦距,主平面的位置。
教学方法
1.启发式
2.专题式
3.互动式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
3—27、29、31、33、40
教学体会
用启发式、专题式、互动式教学方法讲述主焦距、主平面,共轴球面系统成像公式和共轴球面系统成像的矩阵描述方法。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在每次课的讲稿前,也可以集中放置。
第四章光学仪器
教学基本要求:
1.理解常用光学仪器的成像原理。
2.了解放大镜、显微镜、望远镜的应用。
3.了解照相机、投影仪、幻灯机的应用。
4.了解变焦距光学系统的工作原理。
第一次课
授课题目
常用光学仪器的成像原理
授课时间
20XX年11月8日星期四第二大节
授课地点
莲花街校区
实到人数
54
应到人数
56
教学目的
与
教学要求
理解常用光学仪器的成像原理。
主要内容
1.常用光学仪器(放大镜、显微镜、望远镜)的成像原理
2.常用光学仪器(照相机、投影仪、幻灯机)的成像原理
3.变焦距光学系统的工作原理
4.几何光学小结
重点
难点
重点:
常用光学仪器的成像原理。
难点:
常用光学仪器的成像原理。
教学方法
1.互动式
2.情景式
3.案例式
课后作业
1.思考题
2.计算题:
4—3、5、18、
教学体会
用案例式介绍放大镜、显微镜、望远镜的成像原理和照相机、投影仪、幻灯机的成像原理。
注:
教案是必需的教学文件,每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义),教案可以做成活页的形式,夹在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光 学 光 学教案 教案
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