课程大纲

课程名称：物理光学

第一周

第 1讲

物理光学MOOC绪论 物理光学的研究对象与内容

第一部分 光的电磁理论

1.1光的电磁波性质

第 2讲

1.2平面电磁波

第 3讲

1.3 球面波和柱面波

1.4 光源和光的辐射

1.5 电磁场的边值关系

第 4讲

1.6 光在两介质分界面上的反射和折射

1.6.1 反射定律和折射定律

1.6.2 菲涅耳公式

第一周 单元测验

第一周 作业

第二周 

第 5讲

1.7 全反射

1.7.1 反射系数和位相变化

1.7.2 隐失波

1.8 光波在金属表面的透射和反射

第 6讲

1.9 光的吸收、色散和散射

第一部分 小结 单元测验

第7讲

第二部分 光波的叠加与分析

2.1 两个频率相同、振动方向相同的单色光波的叠加

2.1.1 代数加法

2.1.2 复数方法

2.1.3 相幅矢量加法

第 8讲

2.2 驻波

第 9讲

2.3 两个频率相同、振动方向互相垂直的光波的叠加

第二周 单元测验

第二周 作业

第三周 

第10讲

2.4 不同频率的两个单色光波的叠加

2.4.1 光拍

2.4.2 群速度和相速度

第11讲

2.5 光波的分析

第二部分 小结 单元测验

第12讲

第三部分 光的干涉和干涉仪

3.1实际光波的干涉及实现方法

第13讲

3.2杨氏干涉实验

3.3分波前干涉的其他实验装置

第三周 单元测验

第三周 作业

第四周 

第14讲

3.4条纹的对比度

3.4.1 光源大小的影响

3.4.2 光源非单色性的影响

3.4.3 两相干光波振幅比的影响

3.5相干性理论

第15讲

3.6平行平板产生的干涉

3.6.1 条纹的定域

3.6.2 等倾条纹

3.6.3 圆形等倾条纹

3.6.4 透射光条纹

第16讲

3.7楔形平板产生的干涉

3.7.1 定域面的位置及定域深度

3.7.2 楔形平板产生的等厚条纹

3.7.3 等厚条纹的应用

第17讲

3.8用牛顿环测量透镜的曲率半径

3.8.1 测 量原理及精确度

3.8.2 检验光学零件表面质量

第18讲

3.10迈克耳孙干涉仪

第四周 单元测验

第四周 作业

第五周 

第19讲

3.11泰曼干涉仪和傅里叶变换光谱仪

3.1 1.1 泰曼干涉仪

3.1 1.2 傅里叶变换光谱仪

3.12马赫-泽德干涉仪

第三部分 小结 单元测验

第20讲

第四部分 多光束干涉与光学薄膜

4.1平行平板的多光束干涉

4.1.1 干涉场的强度公式

4.1.2 多光束干涉图样的特点

4.1.3 干涉条纹的锐度

第21讲

4.2法布里-珀罗（F-P）干涉仪和陆末-盖尔克板

第22讲

4.3多光束干涉原理在薄膜理论中的应用（一）

4.3.1 单层膜

4.3.2 双层膜和多层膜

4.3.3 干涉滤光片

第五周 单元测验

第五周 作业

第六周 

第23讲

4.4薄膜系统光学特性的矩阵计算方法

4.4.1 薄膜的特征矩阵

4.4.2 膜系反射率的计算

第24讲

4.5薄膜波导

4.5.1 薄膜波导的传播模式

4.5.2 薄膜波导中的场分布

第四部分 小结 单元测验

第25讲

第五部分 光的衍射

5.1惠更斯-菲涅耳原理

第26讲

5.2基尔霍夫衍射理论

5.2.1 亥姆霍兹-基尔霍夫积分定理

5.2.2 菲涅耳-基尔霍夫衍射公式

5.2.3 巴俾涅原理

第27讲

5.3菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射

5.3.1 两类衍射现象的特点

5.3.2 两类衍射的近似计算公式

第六周 单元测验

第六周 作业

第七周 

第28讲

5.4矩孔和单缝的夫琅禾费衍射

5.4.1 夫琅禾费衍射装置

5.4.2 夫琅禾费衍射公式的意义

5.4.3 矩孔衍射

第29讲

5.5圆孔的夫琅禾费衍射

第30讲

5.6光学成像系统的衍射和分辨本领

第31讲

5.7双缝夫琅禾费衍射

第七周 单元测验

第七周 作业

第八周 

第32讲

5.8多缝夫琅禾费衍射

第33讲

5.9衍射光栅（一）

5.9.1 光栅的分光性能

第34讲

5.9衍射光栅（二）

5.9.2 闪耀光栅

5.9.3 迈克耳孙阶梯光栅

5.9.4 凹面光栅

5.9.5 正弦(振幅)光栅

第35讲

5.10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射（一）

5.10.1 菲涅耳衍射

5.10.2 菲涅耳波带法

5.10.3 圆孔衍射图样

5.10.4 圆 屏的菲涅耳衍射

第36讲

5.10圆孔和圆屏的菲涅耳衍射（二）

5.10.5 菲涅耳波带片

5.11  直边的菲涅耳衍射

第八周 单元测验

第八周 作业

第九周 

第37讲

5.12  全息照相

5.12.1 什么是全息照相

5.12.2 全息照相原理

5.12.3 全息照相的特点和要求

5.12.4 全息照相应用举例

第五部分 小结 单元测验

第38讲

第六部分 光的偏振与晶体光学基础

6.1偏振光和自然光

6.1.1 偏振光和自然光的特点

6.1.2 从自然光获得线偏振光的方法

6.1.3 马吕斯定律和消光比

第39讲

6.2晶体的双折射

6.3双折射的电磁理论（一）

6.3.1 晶体的各向异性及介电张量

第40讲

6.3双折射的电磁理论（二）

6.3.2 单色平面波在晶体中的传播

6.3.2 单色平面波在晶体中的传播

第九周 单元测验

第九周 作业

第十周 

第41讲

6.4  晶体光学性质的图形表示

6.4.1 折射率椭球

第42讲

6.5光波在晶体表面的反射和折射

6.5.1 波法线方向的确定

6.5.2 直接得到光线方向的惠更斯作图法

6.5.3 双反射现象

第43讲

6.6晶体光学器件

6.6.1 偏振棱镜

6.6.2 波片

6.6.3 补偿器

第44讲

6.7偏振光和偏振器件的矩阵表示

6.7.1 偏振光的矩阵表示

6.7.2 正交偏振

6.7.3 偏振器件的矩阵表示

6.7.4 琼斯矩阵的本征矢量

第45讲

6.8偏振光的干涉

6.8.1 偏振光干涉原理

6.8.2 会聚偏振光的干涉

第十周 单元测验

第十周 作业

第十一周 

第46讲

6.9旋光性

6.9.1 旋光测量装置及旋光规律

6.9.2 旋光现象的解释

6.10晶体、液体和液晶的电光效应

6.10.1 克尔效应

6.10.2 泡克耳斯效应

6.10.3 液晶的电光效应

6.10.4 电光效应的应用

第47讲

6.11光测弹性效应和玻璃内应力测定

6.12晶体的非线性光学效应（一）

6.12.1 倍频效应

6.12.2 混频效应

第48讲

6.12晶体的非线性光学效应（二）

6.12.3 光折变效应

6.12.4 位相共轭光波的产生

6.12.5 光学双稳态

第六部分 小结 单元测验

第十一周 单元测验

第十一周 作业

期末考试