一、这门课是什么样的课？

本课程为大学物理中光学的全部内容，包括几何光学、波动光学和光量子理论三大部分。对中学没有学过光学模块的也可在这里完成从入门到提高的全过程。另外本课程力求摆脱以应试来学习物理课程的不良学习习惯，在课程中贯穿科学史并尝试用人文色彩讲述光学课程。

二、为什么要开这样一门具人文色彩的光学课程？

  很多学员是因为这个题目而选择旁听这门课的，那么我们怎么会要开这样的课呢？长期以来物理类的课程给人的印象都是一堆的概念、定理公式和数学推导，让大多数人望而却步的。尤其对那些不得不学物理却又觉得自己怎么都学不好的学员是件很痛苦的事情。但其实当我们逐步了解了更多的物理原理和方法之后，就会发现物理学尤其是光学是极具诗情画意的。这表现在光学现象本身独具的美感，实际上当我们应用简洁明了的光学知识解读这些现象时，不能不叹服人类智力（物理学家群体）的伟大，更为惊奇的是人应用这些原理创造出了超乎自然之美的新光学现象。再者物理学家在创造出新的光学理论时所用思维之奇妙也是充满戏剧色彩的。同样光学的很多现象和知识也可以诗意的方式来表达，这些就是我们开设“诗情画意的光学”课程的原因。

三、课程主要内容有哪些？

第一章 光之初印象

了解光给人们的主要印象，教育与光明的隐喻，光学发展中里程碑事件及国际光日、国际光年的来由。理解光的反射、折射规律，全反射现象和光纤工作机理。了解费马最短时间原理

重点：反射定律、折射定律、光纤、费马最短时间原理

难点：负折射、费马最短时间原理

第二章 光之色，光之速

理解牛顿分光实验、日常生活中天空的颜色、彩虹、海市蜃楼、天空亮度的成因和光速测量等。

重点：牛顿分光实验、蓝天彩霞、彩虹、海市蜃景、奥伯斯佯谬、光速测量

难点：海市蜃景、奥伯斯佯谬、光速测量

第三章 揭开光的面纱

了解牛顿的微粒说和惠更斯的波动说；理解波的描述中波长、波速、频率和周期、波线、波面等概念。了解振动相位、相干波、惠更斯原理。了解麦克斯韦建立电磁波理论的历史、平面简谐电磁波的特点和赫兹实验。

重点：波长、波速、相位、相干波、惠更斯原理、光是电磁波

难点：惠更斯原理、光是电磁波

第四章 光的干涉

理解相干光的条件及获得相干光的方法。理解双缝干涉明、暗条纹位置的分析和简单计算。理解光程的概念，光程差和相位差的关系。了解半波损失，透镜不引起附加光程差。理解对薄膜等倾干涉和等厚干涉条纹位置进行定性分析和计算的方法。了解增透膜和增反膜的原理，并能进行一些简单的计算。了解迈克尔孙干涉仪原理和干涉现象。

重点：相干光、双缝干涉、光程和光程差、等倾干涉、等厚干涉、增透膜、增反膜、迈克尔孙干涉仪

难点：光程和光程差、等倾干涉、迈克尔孙干涉仪

 第五章 光的衍射

了解惠更斯—菲涅尔原理，理解用半波带法分析单缝夫琅和费衍射明、暗条纹分布规律的方法，会判断衍射明、暗条纹位置，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。了解圆孔夫琅和费衍射条纹的特征和分布规律，了解光学仪器分辨本领的意义，了解瑞利判据，了解光的衍射对光学仪器分辨本领的影响。

重点：惠更斯—菲涅尔原理、半波带、单缝夫琅和费衍射、圆孔夫琅和费衍射、最小分辨角、瑞利判据

难点：半波带、最小分辨角、瑞利判据

第六章 光栅衍射

理解光栅衍射条纹的特点及形成明纹的条件，理解用光栅方程确定谱线位置的方法。理解缺级现象和光栅暗纹条件、理解光栅光谱特点。了解X射线衍射。

重点：光栅方程、缺级现象、光栅光谱、暗纹条件、X射线衍射

难点：缺级现象、暗纹条件、X射线衍射

第七章 光的偏振

了解光偏振的现象及日常产生偏振的方法和偏振的应用。理解自然光和线偏振光的概念。理解布儒斯特定律和马吕斯定律。理解线偏振光的获得和检验的三种不同方法。

重点：偏振类型、马吕斯定律、布儒斯特定律、双折射

难点：双折射

第八章 光的波粒二象性

了解黑体辐射实验规律，普朗克量子论的产生，了解光电效应实验规律和爱因斯坦光量子理论。理解氢光谱实验规律和玻尔假设，理解光的波粒二象性。

重点：维恩位移定律、能量子假说、光电效应、红限、截止频率、光量子假说、光的波粒二象性

难点：红限、截止频率、光的波粒二象性

四、课程难吗？

  本课程只需要初中物理和高中数学知识即可学习。考虑到课程主要是让学员建立对光学基本概念和规律的理解，以及通过对光学历史的了解加深对物理思维过程的认识，同时让学员理解日常生活中光学的应用。这门课程也希望让学员从复杂困难的数理公式中解放出来，考核的问题均不涉及复杂数学计算，只要学习了视频及基本就能完成作业。即使文科生也能通过学习成绩合格。

五、学了会有什么收获？

   如果通过学习你获得了学分，这是第一种收获。另外通过学习了解光学基本理论的产生、形成和发展的过程，理解其最基本的物理思想，从而增加进一步学习物理学相关理论的兴趣，通过从历史的角度理解光学，也可以让学员意识到我国在光学研究中所处的状态，激发学员以科学精神奉献祖国的科学事业的动机。这是这是第二种收获——知识上的收获。另外当你再次看到美仑美奂的光学图像时，你能略知其背后的科学原理，是不是有心理上的满足感呢