以物理学基础为内容的大学物理课程是一门研究和阐明物质基本结构、基本运动规律、相互作用的基础课程。它的作用一方面是为学生打好必要的物理基础,另一方面是使学生学习科学的思维方式以及处理问题的基本方法。
西安交通大学工科类《大学物理》MOOC课程分为五个模块,包括《力学》、《机械振动、波与波动光学》、《电磁学》、《热学》和《量子物理》。
《大学物理-机械振动、波和波动光学》是研究振动与波及其干涉、衍射、偏振等现象的课程。 它涉及到了很多的生活和实验现象,所以在这个模块中,我们特别地突出了理论与实验及自然现象的有机结合。为了激发学生的兴趣,我们拍摄了大量精心设计的物理实验,还在计算机上模拟计算了较难理解的物理过程,并把它们动态地展示出来,以帮助同学更好地理解、掌握所学内容。
课程教学团队成员包括国家、省教学名师,以及省、国家微课教学竞赛一、二等奖的获得者。
本课程是研究振动、波动及其干涉、衍射、偏振等现象的基础物理课程。教学内容按照对工科类本科生的要求设置。通过学习本门课程,学习者可以系统地掌握了振动、波动的基本知识以及处理相关问题的基本方法。
第一周 机械振动
1.1.1 弹簧振子
1.1.2 简谐振动的三个特征量
1.1.3 谐振动的旋转矢量表示法
简谐振动例题
1.1.4 简谐振动能量
1.1.5 超前 落后 同相 反相
1.2.1 两个同方向同频率简谐振动的合成
1.2.2 多个同方向同频率简谐振动的合成
1.2.3 两个同方向不同频率简谐振动的合成
1.2.4 两个垂直方向简谐振动的合成
1.3.1 阻尼振动
1.3.2 受迫振动
第一周单元测试
第二周 机械波(一)
2.1 机械波的产生和传播
2.2 平面简谐波波函数
2.3 波的能量
2.4 惠更斯原理
第三周 机械波(二)
2.5 波的干涉
2.6 驻波
2.7 多普勒效应
第二单元测试 机械波
第四周 波动光学(一)
4.1 光是电磁波 光波强度
4.2 光波的叠加
4.3 杨氏干涉实验
4.4 光程
第五周 波动光学(二)
4.5 等厚干涉
4.6 等倾干涉
4.7 迈克尔逊干涉仪
4.8 惠更斯-菲涅尔原理
第三单元测试 光波干涉
第六周 波动光学(三)
单缝衍射
圆孔的弗朗禾费衍射和分辨率
光栅衍射
光栅例题及色分辨本领
第七周 波动光学(四)
光的偏振
布儒斯特定律
双折射 偏振光的干涉
圆偏振光 椭圆偏振光
塞曼效应中的偏振
偏振例题
第四单元测试 光波衍射和偏振
微积分基础,最基本的振动、波的知识。
1 《大学物理》(彩板) 主编:吴百诗 西安交通大学出版社
2 《现代光学基础》 钟锡华编著 北京大学出版社
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