大學物理-振動、波動和波動光學

大學物理-振動、波動和波動光學是國防科技大學建設的慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程，於2014年9月23日在中國大學MOOC首次開課。該課程授課教師為梁林梅、銀燕、張晚雲等。據2022年5月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課5次。

大學物理-振動、波動和波動光學課程共八章，包括簡諧振動、簡諧振動的合成、波的能量能流和波強度、波的疊加干涉駐波、電磁波、分波陣面干涉、單縫和圓孔夫琅和費衍射、光的偏振態等內容。

基本介紹

• 中文名：大學物理-振動、波動和波動光學
• 外文名：College Physics - vibration, wave and wave optics
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程
• 授課平台：中國大學MOOC
• 開課時間：2014年9月23日（首次）
• 授課教師：梁林梅、銀燕、張晚雲等
• 建設院校：國防科技大學

課程性質

課程背景

物理學是研究物質、能量和它們相互作用的學科，它是一切自然科學和工程技術的理論基礎。

課程定位

大學物理-振動、波動和波動光學是工程技術類各專業本科學員的一門重要基礎理論課程，也是培養學生科學世界觀、科學思維方法，提高學員的科學素質、分析解決問題的能力的重要課程。

課程簡介

該課程包括力學、熱學、電磁學、振動波動和波動光學、相對論和量子物理等六個部分。課程共8章，第1章為對簡諧振動的介紹，第2章為簡諧振動的合成的介紹，第3章為波的能量、能流和波強度的介紹，第4章波的疊加、干涉、駐波為的介紹，第5章為電磁波的介紹，第6章為分波陣面干涉的介紹，第7章為單縫和圓孔夫琅和費衍射的介紹，第8章為光的偏振態、雙折射現象的介紹。

課程大綱

第一周 第一講 簡諧振動 第二講 阻尼振動 受迫振動 共振 第一講 測驗題 第二講 測驗題 第二周 第三講 簡諧振動的合成 第四講 機械波的產生 傳播 平面簡諧波 第三講 測驗題 第四講 測驗題 第三周 第五講 波的能量、能流和波強度 第六講 惠更斯原理 第五講 測驗題 第六講 測驗題 第四周 第七講 波的疊加、干涉、駐波 第八講 都卜勒效應 第七講 測驗題 第八講 測驗題

第五周 第九講 電磁波 第十講 光學緒論 光的相干疊加 第九講 測試題 第十講 測試題 第六周 第十一講 分波陣面干涉 時間 空間相干性 第十二講 分振幅干涉 第十一講測試題 第十二講測試題 第七周 第十三講 單縫和圓孔夫琅和費衍射 第十四講 光柵夫琅和費衍射 第十三講測試題 第十四講測試題 第八周 第十五講 光的偏振態 雙折射現象 第十六講 偏振稜鏡 波片 偏振光的干涉 第十五講測試題 第十六講測試題

（註：課程大綱排版從左到右列）

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2014年09月23日 ~ 2014年12月08日	梁林梅、銀燕、張晚雲、靳奉濤、李春燕、陳菊梅、張婷、江遴漢、張祖榮、沈曦、王雁桂、曹慧、周兆妍、周艷麗	2-4小時每周	3886
第2次開課	2015年09月08日 ~ 2015年11月19日	梁林梅、銀燕、張晚雲、靳奉濤、王雁桂、沈曦、陳菊梅、張祖榮、周艷麗、李春燕、周兆妍、孫琳	2-4小時每周	18720
第3次開課	2019年09月02日 ~ 2019年11月25日	劉永錄、周兆妍、張婷、彭剛、張晚雲、姚筠、黃明球、江永紅、梁林梅、沈曦、陳菊梅、李春燕、周艷麗、dengzhijiao、劉振祥、沈志	3-5小時每周	11556
第4次開課	2020年08月28日 ~ 2020年11月16日	劉永錄、彭剛、張森、張婷、周艷麗、黃明球、王廣、張晚雲、江永紅、姚筠、周兆妍、李春燕、侯永、衣文軍、陳菊梅、沈曦、靳奉濤、劉可、劉金磊、劉振祥、沈志、鐘鳴	4小時每周	2853
第5次開課	2021年08月30日 ~ 2021年12月06日	劉永錄、黃明球、張晚雲、張森、彭剛、張婷、周艷麗、李春燕、銀燕、江永紅、姚筠、衣文軍、周兆妍、靳奉濤、沈曦、陳菊梅、侯永、劉可、張祖榮	3-5小時每周	3583

（註：表格內容參考資料）

教學目標

通過該課程教學，使學員認識物質世界運動、變化的基本規律；掌握基本物理學語言、概念、基本原理和探索物質世界運動規律的理論和方法；對物理學發展歷史、現狀和前沿有整體、全面的了解。為學習後續專業課程，將來從事國防高新技術研究和開發套用打下堅實的自然科學物理基礎；同時通過該課程教學，培養學員科學世界觀、科學思維方法，提高學員的科學素質、分析解決問題的能力；使學員養成嚴謹求實的科學態度和追求真理的科學精神，具有較強的創新意識和獨立獲取知識的能力。

通過該課程的學習，了解振動、波動的概念，掌握機械波的特點和傳輸規律，會用數學語言描述振動和波動現象及規律；掌握電磁波的基本特徵和特點，對物理光學的現象能做出科學的解釋，並進一步了解其本質。

教學要點

教學重點

大學物理-振動、波動和波動光學課程教學內容重點放在物理圖像、物理思想和物理方法的教學，突出普物風格“從現象中引出物理概念，從實驗事實的分析中總結出物理規律”。

教學方法

為了達到更好的教學效果，該課程現場演示了多個教學演示實驗，近距離向學員展示科技前沿，以培養學員的物理興趣、物理直覺和物理思維習慣。教學方式採取粗線條授課方式。

學習預備

預備知識

學習該課程需具備力學、電磁學相關物理知識，微積分、微分方程等知識。

學習資料

書名	作者	出版社	出版時間
《大學物理學（上）》	李承祖，楊麗佳主編	科學出版社	2009年1月
《大學物理學（下）》			2009年7月
《“十三五”國家規劃教材（上、下）》	李承祖，曾交龍編		2019年2月
《大學物理學（第二版）》	盧德馨	高等教育出版社	2003年7月
《大學物理學電磁學（第三版）》	張三慧	清華大學出版社	2010年12月
Robert B.Leighton, M.Sands,（第1版）	Richard P.Feynman	世界圖書出版公司	2004年11月
Robert B.Leighton, M.Sands,（第2次印刷）			2007年3月

（註：表格內容參考資料）

所獲榮譽

2019年1月8日，該課程被教育部認定為“國家精品線上開放課程”。

2020年11月24日，大學物理-振動、波動和波動光學課程被中華人民共和國教育部認定為“首批國家級一流本科課程”。

教師簡介

該課程教師團隊均來自國防科學技術大學，其中梁林梅、銀燕、劉永錄、彭剛、黃明球、劉振祥、鐘鳴均為教授職稱；張晚雲、靳奉濤、陳菊梅、張婷、江遴漢、沈曦、王雁桂、曹慧、周艷麗、dengzhijiao、張森、侯永、陳菊梅、劉可、劉金磊、沈志均為副教授職稱；王廣為副研究員；李春燕、張祖榮、周兆妍、孫琳、姚筠、江永紅、江永紅、衣文軍均為講師。