0-00 绪论(1)

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1、大班统讲，小班分讲改革试点班中国科学技术大学光学课程组大班统讲、小班分讲方案目标：精简内容、夯实基础启发教学、充实前沿培养青年教师实施计划：严济慈班、少年班、贝时璋班、核科学技术学院课时分配项目课时分配占总课时的比例大班主讲3645%小班分讲3645%预留调整课时810%课时安排教学团队同步辐射3#422cgao@ustc.edu.cn63602031http://www.bb.ustc.edu.cn主讲教师：高琛分讲教师：陈巍分讲教师：孙方稳分讲教师：鲁拥华分讲教师：李传锋助教：邱洪波、董永齐、陆昱、……参考书：光学，赵凯华，钟锡华，北京大学出版社光学，母国光，战元令，人民教育出版社光

2、学，崔宏滨,李永平,段开敏，科学出版社现代光学基础，钟锡华，北京大学出版社Optics，EugeneHecht，AddisonWesley参考文献：OpticalLetters,http://www.opticsinfobase.org/ol/home.cfmOpticalExpress,http://www.opticsinfobase.org/oe/home.cfm光学学报，http://www.opticsjournal.net/Journals/gxxb.htm课程、考试要求课程特点：实验性、生活性、前沿性讲解特点：重概念、物理图像，自己丰富细节、推导教师的作用：中小学：喂着吃——保育

3、员；大学：自己吃；→尽快适应研究生：找着吃。成绩组成：1、平时：随堂测验、作业（量大、部分举例）点名（小班抽点、请假事先、点到为准）；2、作业（过时不候）；→抄袭：抄者、被抄者0分。3、期中考试，期末考试。拖堂、调课、兴趣组、小论文竞赛绪论—历史回顾一、问题的提出人为什么能看到周围的物体？视、听、触、嗅、味，90%视觉二、光学的发展阶段1.？—17世纪上半叶：几何性质2.17世纪下半叶—19世纪末：波粒矛盾3.20世纪初—20世纪中：波粒统一4.20世纪下半叶—？：激光时代三、光源和光谱四、光学的研究对象、分支和应用几何光学，物理光学，量子光学，傅里叶光学，激光光的发射，光的传播，光与物质的相

4、互作用，光的探测（成像）绪论—历史回顾一、问题的提出人为什么能看到周围的物体？视、听、触、嗅、味，90%视觉二、光学的发展阶段1.？—17世纪上半叶：几何性质墨子：公元前470—400，墨经中的八条欧几里得（Euclid）：公元前385—323，触须观点阿尔-海兹恩（Al-Hazen）：1100，发明第一只透镜琼森，李普塞（Jonsen，Lippershey）：1590，发明第一架望远镜冯特纳（Fontana）：第一台显微镜斯涅尔，笛卡尔（Snell，Descarte）：1621，反射定律、折射定律费马（Fermat）：1679，费马原理绪论—历史回顾2.17世纪下半叶—19世纪末：波粒矛盾经

5、典阶段：微粒说（IsaacNewton）：统治十七世纪下半叶和十八世纪困难：光在水中的速度比空气快波动说：十九世纪逐渐完善起来惠更斯（ChristiaanHuygens）：1678，纵弹性机械波杨、菲涅耳（ThomasYoung，A.J.Fresnel）：1801，惠更斯—菲涅耳原理困难：机械弹性波只能产生于固体之中→以太波速：vN要求：i）（不妨碍其它物体运动）ii）N→（光速极大）iii）不同介质中有不同的特性结论：令人费解→两朵乌云之一绪论—历史回顾近代：波动：麦克斯韦（JamesClerkMaxwell），1860，光是电磁波量子：普朗克（MaxPlank），1900，光量子假说→

6、黑体辐射爱恩斯坦（AlbertEinstein），1905，光电效应狭义相对论→摒弃以太3.20世纪初—20世纪中：波粒统一德布罗意（LouisVictordeBroglie）：1929，物质波→几率波薛定谔（ErwinSchrödinger）：1932，薛定谔方程→量子力学光既非经典的粒子，也非经典的波，而是一种具有波动性质的微观粒子，或者说既是波也是粒子，具有波粒二象性绪论—历史回顾4.20世纪下半叶—？：激光时代1960，第一台红宝石激光器问世三、光源和光谱1.光源热辐射（温度辐射）电致发光荧光非热辐射化学发光生物发光激光：受激辐射光放大器（Laser）2.光谱光强按波长的分布，单色光和

7、多色光线光谱连续光谱能级跃迁热辐射、同步辐射绪论—历史回顾四、光学的研究对象、分支和应用几何光学，波长远小于仪器的尺度、光子能量连续分布物理光学（波动光学），波长尺度、光子能量连续分布精密测量、分光量子光学，光子能量不连续傅里叶光学，信息处理、像质评价、光学计算激光，非线性光学、材料加工、精密测量、通讯、医疗、原子能、军事、……光的发射，涉及光的传播，主体光与物质的相互作用，涉及光的探测（成像）不