物理光学 Physical Optics

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课程代码:11120790
课程名称:物理光学Physical Optics
学分:        周学时:3.5 -1  
面向对象:信息工程(光电)本科三年级
预修课程要求:几何光学,高等数学、大学物理
 

教学安排
第一章、光的电磁理论基础:               4学时
光波的叠加、偏振态                                 (2学时)
     电磁场的叠加和计算,线偏、圆偏和椭偏的表达式
光波的傅里叶分析                                   (2学时)
      波列的时域和空域变换,单色波和实际波列概念
 
第二章、光的干涉和干涉系统:          12学时   
光的干涉条件、杨氏干涉                             (2学时)
     干涉三条件,条纹及条纹的空间分布
条纹可见度                                         (2学时)
     可见度的定义和计算,光源宽度和非单色性对可见度的影响
双光束干涉、等厚、等倾                             (3学时)
     双光束干涉的分类,定域概念,等厚等倾干涉的条纹特点
典型干涉系统分析,傅里叶变换光谱仪                 (2学时)
     参考波面,待测波面,等厚干涉测量,
麦克耳逊干涉仪
多光束干涉、F-P干涉及应用                          (3学时)
     多光束干涉条纹的锐度和精细度,F-P原理
     自由光谱范围,增透膜和减反膜
 
第三章、光的衍射:                         12学时
光的标量衍射理论及近似                             (2学时)
    惠更斯原理,菲涅耳公式,三种近似的条件和结论
典型孔径的夫琅和费衍射                             (2学时) 
    夫琅和费衍射的意义,方孔,缝和圆孔的夫琅和费衍射
夫琅和费衍射与傅里叶变换的关系                     (2学时) 
    空间频率,傅里叶变换性质和衍射现象的关系,互补屏
衍射极限和分辨率                                   (2学时)
    爱里斑,衍射极限,典型光学仪器的分辨率        
多缝衍射和光栅                                     (3学时) 
    多逢衍射的计算和性质,光栅级次、色散、分辨本领
    闪耀光栅、闪耀角
菲涅耳衍射                                         (1学时) 
    菲涅耳波带概念及计算
 
第四章、傅里叶光学:                       13学时
复振幅和空间频率概念                               (2学时)
    空间频率,角谱概念
透镜的傅里叶变换特点                               (2学时)
   透镜性质与傅里叶变换的关系
相干成像系统分析                                   (1学时)
    成像的线性和空间不变性,相干传递函数和截止频率
非相干成像系统分析                                 (1学时)
    点扩散函数、光学传递函数
阿贝成像理论和波特实验                             (0.5学时)
    频谱面与二次衍射,波特实验
光信息处理,4F系统                                (5学时)
    4F系统,白光信息处理
光全息理论                                         (1.5学时)
    干涉成像与衍射成像,物波,参考波,全息特性
 
第五章、光的偏振和晶体光学基础:           15学时
偏振概念及光在晶体中的传播                         (3学时)
    偏振光定义和产生,各向异性的表示,介电张量
    晶体中光的传播,O光,E光,离散角的计算
    光轴、主平面、主截面
晶体光学性质的几何表示                             (2学时)
    折射率椭球,各种波面,正负晶体
光在晶体表面的折射和反射                           (3学时)
    晶体表面的折反射,惠更斯和菲涅耳作图法
晶体偏振器件及琼斯矩阵表示                         (5学时)
    各种起偏和检偏器件,波片
    偏振状态和偏振器件的琼斯矩阵表示
偏振光的变换、测定                                 (2学时)
    典型偏振状态的检测