《工程光学基础》课程教学大纲(本科).docx
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1、工程光学基础(Introduction to Engineering Optics)课程代码:03410043学分:2.5学时:40 (其中:课堂教学学时:34实验学时:。上机学时:6课程实践学时:0 )先修课程:高等数学、普通物理适用专业:测控技术与仪器、光电信息科学与工程教材:工程光学基础;曹俊卿;中国计量出版社,2003;Introduction to Optics; Frank L. Pedrotti; Pearson Prentice Hall, 2007一、课程性质与课程目标(一)课程性质(需说明课程对人才培养方面的贡献)工程光学基础是测控技术与仪器专业的一门专业基础选修课,主要讲
2、授几何光学和物理光学方 面的基础理论、基本方法和典型光学系统的实例和应用。本课程在注重论述光学基本原理的同时, 结合工程实际,通过本课程的学习可较全面掌握光学基本理论和实际应用技术,使学生在学习过程 中掌握工程光学的基本理论、计算,学会分析、设计光学系统;培养学生在掌握经典光学理论的基 础上,对现代光学系统原理及成像特性有更进一步认识,为进一步研究开发光学测试仪器打下基础。(二)课程目标(根据课程特点和对毕业要求的贡献,确定课程目标。应包括知识目标和能力目标。)课程目标1:能够运用工程光学的基本原理,研究、设计和分析测控系统与仪器中信号的获取、 传输与处理,并解决测试过程中的相关复杂工程问题;
3、课程目标2:能较顺利地查阅本专业的中外文资料,了解测控系统与仪器中相关光学器件、产 品、技术等的研究现状,并作出相应的分析和改进。二、课程内容与教学要求绪论(-)课程内容(1)光学研究的内容(2)光学学科发展简史(3)若干近代光学进展资料(4)若干科学家简介(5)光是电磁波中的一部分(二)教学要求(1) 了解并认识本课程的目标及对专业毕业要求的支撑;了解光学的研究内容、发展简史,培养学生学习光学的兴趣第一章几何光学原理(一)课程内容(1)概述(2)几何光学的基本定律(3)物像概念和完善成像条件(二)教学要求(1) 了解几何光学常涉及的基本概念;(2)掌握几何光学的基本定律;(3)理解光学系统中
4、的物像关系以及完善成像的条件。(三)重点与难点(若不单独列出,需在教学要求中适当注明)(1)费马原理在解释光的传播规律中的应用(2)完善成像的物理条件阐述第二章光学系统成像原理(一)课程内容(1)共轴球面光学系统(2)理想光学系统(3)平面光学系统(4)光学系统中的光束限制(二)教学要求(1)理解单个球面光学系统的符号规则、光路计算以及共轴球面系统的成像规律;(2)掌握理想光学系统的基本特性,了解三个基点和基面的性质;(3)掌握理想光学系统的物像关系,放大率的计算;(4)掌握平面镜、平行平板、棱镜和光楔的成像规律;(5)理解光学系统中光学元件对光线的限制。(三)重点与难点(若不单独列出,需在教
5、学要求中适当注明)(1)理想光学系统的组合特性与求解;(2)实际光学系统中的光束限制第三章典型成像光学系统(一)课程内容(1)眼睛(2)目视光学系统(3)摄影系统和投影系统(二)教学要求(1)掌握各种光学仪器的工作原理;(2) 了解各种光学仪器的放大本领的计算。(三)重点与难点(若不单独列出,需在教学要求中适当注明)(1)显微镜中的光束限制;(2)显微镜的分辨率及其有效放大率;(3)望远镜物镜和目镜设计要素。第四章光波的物理基础和数学表示(-)课程内容(1)波动方程(2)简谐平面波的复数表示(3)界面光学(二)教学要求(1)理解光的电磁理论;(2) 了解标量波和矢量波及其叠加,标量波的傅里叶分
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