大學物理-光學·近代物理

《大學物理-光學·近代物理》是武漢大學提供的慕課課程,授課老師是沈黃晉、黃慧明、郝中華。

基本介紹

  • 中文名:大學物理-光學·近代物理
  • 提供院校:武漢大學
  • 類別:慕課
  • 授課老師:沈黃晉、黃慧明、郝中華
課程大綱,參考教材,

課程大綱

01
第1單元 幾何光學(對應教材第16章)
1、理解物和像的概念及物像之間的共軛關係;2、熟練掌握單球面折射公式及其套用,能解決共軸球面系統的成像問題;3、熟練掌握薄透鏡的成像規律、高斯公式及其套用,能解決透鏡組的成像問題;4、了解眼睛的光學結構及其屈光系統,掌握屈光不正的矯正方法;5、了解常用光學儀器的基本原理及套用中的有關問題。
課時
§16.1 幾何光學基本定律
§16.2 單球面折射和共軸球面系統
§16.3 透鏡成像
§16.4 人眼的光學系統
§16.5 幾種常見的光學儀器
02
第2單元 光的干涉(對應教材第17章)
1、了解光的相干性,光源的相干條件、獲得相干光的兩種方法,理解雙光速干涉的基本理論,光強分布公式,熟練掌握干涉加強和減弱的條件。2、理解光程、光程差的概念,熟練掌握光程、光程差的計算方法以及光程差與相位差的關係。3、以楊氏雙縫干涉為例,熟練掌握分波陣面法干涉中條紋的分布特點、條紋間距、光程差和明暗條紋中心位置的計算方法。4、掌握薄膜干涉中光程差的計算公式,會正確判斷因半波損失產生的附加光程差;理解等傾干涉條紋產生的原因和條紋特徵,熟練掌握薄膜干涉在增反膜、增透膜中的實際套用。5、熟練掌握等厚干涉(劈尖干涉、牛頓環)的干涉原理、條紋特徵及其在精密測量中的實際套用。6、理解邁克耳孫干涉儀的光路結構和工作原理,了解其在現代精密測量中的套用。
課時
§17.1 光的相干性
§17.2 分波陣面法干涉
§17.3 分振幅法干涉
§17.4 麥可孫干涉儀
03
第3單元 光的衍射(對應教材第18章)
1、理解惠更斯-菲涅耳原理及其在研究光的衍射現象中的作用;2、了解菲涅爾衍射與夫琅禾費衍射的主要區別,掌握夫琅禾費衍射的基本規律;3、熟練掌握用菲涅爾半波帶法分析單縫的夫琅禾費衍射,掌握單縫衍射圖樣的特徵和規律;4、理解圓孔衍射的規律,理解瑞利判據,理解衍射現象對光學儀器分辨本領的影響;5、理解光柵衍射條紋的成因和特點,熟練掌握光柵方程的套用,理解缺級現象和光柵光譜;6、了解X射線的衍射,了解布拉格公式測量在晶體的晶格常數和X射線波長方面的套用。
課時
§18.1 惠更斯-菲涅爾原理
§18.2 單縫的夫琅禾費衍射
§18.3 圓孔衍射 光學儀器的分辨本領
§18.4 光柵衍射
§18.5 X射線的衍射
04
第四單元 光的偏振(對應教材第19章)
1、理解自然光和偏振光的概念;2、掌握用偏振片、反射和折射規律進行起偏和檢偏的方法,熟練掌握馬呂斯定律布儒斯特定律及其套用。3、理解雙折射現象,理解o光和e光的偏振特性,理解晶體光軸、主截面和主平面的概念,了解o光和e光在單軸晶體內的傳播規律。4、了解波片概念,了解橢圓偏振光和圓偏振光的獲得與鑑別方法。5、了解偏振光的干涉,了解人為雙折射現象及其套用。
08
第八單元 原子與固體的量子理論(對應教材第23章)
1、了解氫原子的量子力學處理方法(過程),理解量子力學的處理結果(能量、角動量及其空間取向的量子化規律,電子的機率密度分布)。2、理解電子自旋,了解斯特恩—格拉赫實驗,初步了解簡單塞曼效應和反常塞曼效應。3、理解描述原子中電子運動狀態的四個量子數及其物理意義。4、理解多電子原子的殼層結構,以及電子按殼層分布的規則,理解泡利不相容原理、能量最小原理。5、了解固體能帶的形成及結構,了解滿帶、 導帶、價帶和禁帶等概念及能帶的導電性。6、了解導體、半導體和絕緣體的能帶特徵,了解本徵半導體、n型半導體p型半導體的導電機理,了解pn結的單嚮導電性。7、了解雷射的發光原理(受激輻射、受激吸收、自發輻射,粒子數布居反轉),了解雷射器的基本結構、掌握雷射的主要特點。
課時
23.1 氫原子的量子力學理論
23.2 電子自旋
23.3 多電子原子的殼層結構
23.4 固體的能帶理論 導體、絕緣體和半導體
23.5 雷射

參考教材

主教材
《大學物理學》上、下冊(第二版) 沈黃晉主編 高等教育出版社
參考資料
1、《大學物理學習指導書》 沈黃晉主編 高等教育出版社
2、《大學物理學習題解答》(電子書)沈黃晉主編 高等教育出版社
3、《大學物理學》(第五版)王少傑 顧牡 王祖源 高等教育出版社2017年
4、 《物理學》 (第六版)馬文蔚等 高等教育出版社

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