光學課程標準

1、光 學課 程 標準適用專業(yè)物理學課程名稱光學學 分4課程代碼BH051104計劃課時72實踐課時制定部門基礎物理教研室制定人郝福生批準人制定日期2012.09.04一、課程屬性1 .課程的性質光學是物理學專業(yè)的基礎必修課程， 是自然科學中發(fā)展最早的學科之一， 它與人 類生活密不可分，與自然科學的發(fā)展密切相關。它是研究光的本性、傳播和光與物質 相互作用的基礎科學。光學是一門理論與實踐相結合緊密的專業(yè)核心課程。2 .課程定位課程在第4學期開設，是高等師范院校物理教育專業(yè)本科生必修的基礎和學位課 程，光學是物理學中最古老的一門基礎學科，又是當前科學領域中最活躍的前沿陣地 之一。光學課程既能為學生進一

2、步學習原子物理、量子力學、相對論等課程準備必要 的前提條件，又有助于進一步探討微觀和宏觀世界的聯(lián)系與規(guī)律。通過本門課程的學 習，為學習后續(xù)課程以及今后的工作打下基礎。其前導課程是電磁學、高等數(shù)學，后 續(xù)課程是電動力學和量子力學。3 .課程任務使學生掌握幾何光學、物理光學和光與物質相互作用的主要內容和理論，為將來從事中學物理教學學習必要的光學知識和培養(yǎng)分析問題的基本能力。牢固地掌握幾何光學、波動光學、量子光學、現(xiàn)代光學的基本理論和應用，深刻理解有關干涉、衍射、 偏振等現(xiàn)象的原理和規(guī)律，理解光的波動、量子本性，培養(yǎng)學生的抽象邏輯思維能力， 為后續(xù)課程奠定必要的基礎。二、課程目標知識目標1,通過對本

3、課程的學習，使學生系統(tǒng)掌握光學的基本概念、 基本規(guī)律和基本的研 究方法；2.掌握光學的基礎理論，基礎知識和基本技能，了解現(xiàn)代光學及光學與其他學科、 技術相結合的發(fā)展狀況。能力目標1 .培養(yǎng)學生觀察、分析、概括的思維能力，以及運用數(shù)學知識解決物理問題等方 面的能力，初步具備分析問題、解決問題的能力；2 .具有分析和處理中學物理教材中光學內容的能力。培養(yǎng)學生自學、觀察和獨立 思考的能力。3 .通過光學內容和研究方法的教學，培養(yǎng)學生的辯證唯物主義世界觀。素質目標1 .通過本課程的學習，能夠培養(yǎng)學生獨立思考的能力，具備分析問題和解決問題的能力；2 .具備用光學理論解決實際問題的能力， 提高學生的科學素

4、養(yǎng)；培養(yǎng)學生團隊協(xié) 作意識；3 .培養(yǎng)學生求實精神，創(chuàng)新意識和科學美感。三、課程內容及實施1.課程結構序號章節(jié)學習內容教學建議與說明學時1緒論1、光學研究的內容2、光學研究的方法3、光學發(fā)展簡史4、光的電磁理論采用講授、閱讀、文獻查閱相結合的方式教 學。體會物理學的思想 和研究方法。22第1章幾何光學的基本原理1、幾何光學基本定律2、成像的基本概念3、符號法則4、平面的成象5、單球面折射成象6、多界面的成象7、薄透鏡采用講授、討論、演示、多媒體展示等相結合的方式教學，使學生理解物理圖象，體會物理學14的思想和研究方法。3第2章光學儀器1、眼睛與眼鏡2、放大鏡目鏡、3、顯微鏡和望遠鏡4、光闌象差

5、簡介5、光度學簡介采用講授、討論、演示、 實物展示等相結合的方 式教學，使學生理解物 理圖象，體會物理學的 思想和研究方法。104第3章光的干涉1、光的干涉現(xiàn)象2、雙光處涉3、薄膜干涉4、干涉的應用5、邁克爾遜干涉儀6、多光處涉7、光的相干性采用講授、討論、演示、 多媒體展示等相結合的 方式教學，使學生理解 物理圖象，體會物理學 的思想和研究方法。125第4章光的衍射1、衍射現(xiàn)象2、菲涅耳衍射3、夫瑯和費單縫衍射4、平面衍射光柵5、夫瑯和費圓孔衍射6、成像系統(tǒng)分辨本領采用講授、討論、演示、 多媒體展示等相結合的 方式教學，使學生理解 物理圖象，體會物理學 的思想和研究方法106第5章光的偏振1

6、、自然光和偏振光2、偏振光的產(chǎn)生3、布儒斯特定律馬呂斯定律4、雙折射5、晶體雙折射儀器6、橢圓和圓偏振光7、偏振光的干涉采用講授、討論、演示、 多媒體展示等相結合的 方式教學，使學生理解 物理圖象，體會物理學 的思想和研究方法107第6章光的色散、1、光在介質中的吸收采用講授、討論、演示、4吸收和散射2、光的色散現(xiàn)象3、光的散射多媒體展示等相結合的 方式教學，使學生理解 物理圖象，體會物理學 的思想和研究方法8第7章光的量子性1、光的速度2、黑體輻射3、光電效應4、康普頓效應5、光的波粒二象性采用講授、討論、演示、 多媒體展示等相結合的 方式教學，使學生理解 物理圖象，體會物理學 的思想和研究

7、方法102、具體內容和要求1第0章 緒論建議學時2授課教師專任教師教學目標知識目標1） 了解光學的發(fā)展歷史；2）理解物理學思想和研究方法。能力目標培養(yǎng)閱讀、理解、歸納、概括、總結的能力。素質目標1）獨立思考的能力；2）查閱文獻，培養(yǎng)自主學習、獨立思考的能力。序號教學內容學時教學方法教學媒介作業(yè)類型0緒論2講授法、討論法、義獻查閱法綜述性論文2第1章 幾何光學的基本原理建議學時14授課教師專任教師知識目標1）闡明光線、象和物、象空間等物理概念；2） 了解費馬原理的物理思想；3）掌握成象規(guī)律；4）薄透鏡成象的成像公式法以及成象作圖法教學目標能力目標1）掌握幾何光學的基本理論；2）具備分析、解決光學

8、系統(tǒng)成像的能力素質目標1）獨立思考的能力；2）提出問題、分析問題并解決問題的能力；3）獲取新知識、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學習能力；5）工作中的團隊合作能力；6）具有豐富的想象力和構建力。序號教學內容學時教學方法教學媒介作業(yè)類型章第1節(jié)基本 定律2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第2節(jié)成像 概念1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第3節(jié)平面 成象2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第4節(jié)符號 法則1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第5節(jié)單球面 的成象3講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第6節(jié)多球面 的成象1講授法、演示法、實

9、驗法黑板、投影機課后習題章薄透鏡4講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第7節(jié)3第2章光學儀器建議學時10授課教師專任教師教學目標知識目標1）掌握光學儀器的放大本領；2）掌握光闌的概念和作用；3） 了解光度學的基本概念；4）掌握光學儀器的聚光本領。能力目標1）具備分析光學儀器成像質量的能力；2）初步具備設計簡單光學儀器的能力。素質目標1）獨立思考的能力；2）提出問題、分析問題并解決問題的能力；3）獲取新知識、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學習能力；5）工作中的團隊合作能力；6）具有豐富的想象力和構建力。序號教學內容學時教學方法教學媒介作業(yè)類型第i節(jié)眼睛與眼鏡2講授法、演示法、實驗

10、法黑板、投影機課后習題第2節(jié)放大鏡目鏡2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第3節(jié)顯微鏡望遠鏡2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第4節(jié)光闌光度學2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第5節(jié)聚光本領2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題4第3章光的干涉建議學時12授課教師專任教師教學目標知識目標1）光的干涉現(xiàn)象2）雙光處涉3、薄膜干涉4、干涉的應用5、邁克爾遜干涉儀6、多光處涉7、光的相干性能力目標1）掌握干涉現(xiàn)象的基本理論；2）能夠應用理論知識分析、解決實際問題；3）能夠分析、指導、處理中學物理教材的問題。素質目標1）獨立思考的能力；2）提出問題、分析問題并解決問題

11、的能力；3）獲取新知識、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學習能力；5）工作中的團隊合作能力；6）具有豐富的想象力和構建力。序號教學內容學時教學方法教學媒介作業(yè)類型章第1節(jié)光的干涉現(xiàn)象2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第2節(jié)分波面的干涉2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第3節(jié)薄膜干涉3講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第4節(jié)干涉的應用2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第5節(jié)邁克爾遜干涉儀1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第6節(jié)多光束干涉1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題章第7節(jié)光的相 干性1講授法、演示法、實驗法黑板、投

12、影機課后習題、課程論文5第4章光的衍射建議學時10授課教師專任教師教學目標知識目標1）掌握光衍射現(xiàn)象和理論；2）利用半波帶法分析菲涅耳衍射；3）重點掌握夫瑯和費衍射的理論，并解決實際問題；4）掌握光柵衍射的理論和思想。5）理解愛里斑的物理意義。理解光學儀器的分辨本領。能力目標1）掌握衍射現(xiàn)象的基本理論；2）能夠應用理論知識分析、解決實際問題；3）能夠分析、指導、處理中學物理教材的問題。素質目標1）獨立思考的能力；2）提出問題、分析問題并解決問題的能力；3）獲取新知識、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學習能力；5）工作中的團隊合作能力；6）具有豐富的想象力和構建力。序號教學內容學時教學方

13、法教學媒介作業(yè)類型第四章第1節(jié)衍射現(xiàn)象理論1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第四章第2節(jié)菲涅耳衍射2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第四章第3節(jié)夫瑯和費衍射2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第四章第4節(jié)圓孔衍射應用2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第四章第5節(jié)平面衍射光柵2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第四章第6節(jié)分辨本 領1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題6第5章光的偏振建議學時10授課教師專任教師教學目標知識目標1）闡明偏振光的概念及檢驗方法；2） 了解由反射、折射和二向色性晶體所產(chǎn)生的偏振。3）掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律。4

14、）敘述雙折射現(xiàn)象和特點，解釋雙折射現(xiàn)象。5）理解偏振元件的構造和作用6） 了解掌握平行平面偏振光干涉的條件及其實現(xiàn)的方法。能力目標1）掌握偏振的基本理論和規(guī)律；2）能夠應用理論知識分析、解決實際問題；3）能夠分析、指導、處理中學物理教材的問題。素質目標1）獨立思考的能力；2）提出問題、分析問題并解決問題的能力；3）獲取新知識、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學習能力；5）工作中的團隊合作能力；6）具有豐富的想象力和構建力。序號教學內容學時教學方法教學媒介作業(yè)類型第五章第1節(jié)自然和偏振光1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第五章偏振光2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第

15、2節(jié)的產(chǎn)生第五章第3節(jié)偏振光的定律2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第五章第4節(jié)晶體的雙折射2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第五章第5節(jié)雙折射元件1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第五章第6節(jié)橢圓圓偏振光1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第五章第7節(jié)偏振光的干涉1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題7第6章 光的色散、吸收和散射建議學時4授課教師專任教師教學目標知識目標1） 了解正常色散、非正常色散的理論。2） 了解朗伯定理和紅外窗口。3）利用瑞利散射解釋自然現(xiàn)象。4） 了解拉曼散射和布里淵散射。能力目標1）掌握吸收、散射、色散的基本理論和規(guī)律；

16、2）能夠應用理論知識分析、解決實際問題；3）能夠分析、指導、處理中學物理教材的問題。素質目標1）獨立思考的能力；2）提出問題、分析問題并解決問題的能力；3）獲取新知識、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學習能力；5）工作中的團隊合作能力；6）具有豐富的想象力和構建力。序號教學內容學時教學方法教學媒介作業(yè)類型第1節(jié)光的吸 收現(xiàn)象1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第2節(jié)光的色 散現(xiàn)象1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第3節(jié)光的散 射現(xiàn)象2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題8第7章光的量子性建議學時10授課教師專任教師教學目標知識目標1 ）理解光電效應的實驗規(guī)律，掌

17、握愛因斯坦方程。2）介紹康普頓實驗及其規(guī)律，進一步認識光的量子性。3）理解光的波粒二象性及具重要意義。能力目標1）掌握量子光學的基本理論和規(guī)律；2）能夠應用理論知識分析、解決實際問題；3）能夠分析、指導、處理中學物理教材的問題。素質目標1）獨立思考的能力；2）提出問題、分析問題并解決問題的能力；3）獲取新知識、新方法、新技能的能力；4）具有良好的自主學習能力；5）工作中的團隊合作能力；6）具有豐富的想象力和構建力。序號教學內容學時教學方法教學媒介作業(yè)類型第七章 第1節(jié)光速度 的測量2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第七章 第2節(jié)黑體輻 射理論2講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習

18、題第七章 第3節(jié)光電效 應3講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第七章 第4節(jié)康普頓 效應51講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題第七章 第5節(jié)光的波 粒二象 性1講授法、演示法、實驗法黑板、投影機課后習題、課程論文四、教學條件1、教學設備教學地點設備臺套數(shù)備注多媒體教室黑板、多媒體投影機及顯示屏一套/室2、教學師資師資主講內容能力要求專任教師主講所有教學內容課程要求教學能力較強、教學 經(jīng)驗豐富、熟練業(yè)務、教學效 果好，且具有良好綜合素質的 教師擔任。3、教材與參考資料教材：姚啟鈞原著，華東師大光學教材編寫組改編，光學教程，高等教育出版社， 2002年,第四版。參考資料：1母國光、戰(zhàn)之令編：光學（第三版），高等教育出版社，2003。2趙凱華著，光學（新概念物理教程）高等教育出版社，2006。3 E.赫克特，A。贊斯著，秦克誠等譯，光學（上，下），人民教育出版社，19794 D.哈里德，R.瑞斯尼克