《大学物理-光学·近代物理》PPT课件 沈黄晋 武汉大学

 
课件内容： 
几何光学 
学习目标：1、理解物和像的概念及物像之间的共轭关系；2、熟练掌握单球面折射公式及其应用，能解决共轴球面系统的成像问题；3、熟练掌握薄透镜的成像规律、高斯公式及其应用，能解决透镜组的成像问题；4、理解眼睛的光学结构及其屈光系统，掌握屈光不正的矫正方法；5、理解常用光学仪器的基本原理及应用。 
第1讲：几何光学的基本定律 
第2讲：单球面折射和共轴球面系统 
第3讲：透镜成像 
第4讲：眼睛的光学系统 
第5讲：常见的光学仪器 
几何光学 作业 
几何光学 PPT课件 
光的干涉 
学习目标：1、理解光的相干性，理解光干涉的基本理论，熟练掌握干涉加强和减弱的条件。2、理解光程、光程差的概念，熟练掌握光程、光程差的计算方法。4、熟练掌握分波阵面法干涉中条纹的分布特点、条纹间距、光程差和明暗条纹中心位置的计算方法。5、掌握薄膜干涉中光程差的计算公式，会正确判断因半波损失产生的附加光程差；理解等倾干涉的条纹特征，熟练掌握薄膜干涉在增反膜、增透膜中的实际应用。6、熟练掌握等厚干涉（劈尖干涉、牛顿环）的干涉原理、条纹特征及其在精密测量中的实际应用。7、理解迈克耳孙干涉仪的光路结构和工作原理，了解其在现代精密测量中的应用。 
第1讲：光的波动学说 
第2讲：分波阵面法干涉 
第3讲：光程与光程差 
第4讲：分波阵面法干涉（等倾） 
第5讲：分波阵面法干涉（等厚） 
第6讲：薄膜干涉的应用 
第7讲：迈克尔孙干涉仪 
演示视频视频：等倾干涉中的吞级和吐级现象 
光的干涉 作业 
光的干涉 单元测验 
光的干涉 PPT课件 
光的衍射 
学习目标1、理解惠更斯－菲涅耳原理；2、了解菲涅尔衍射与夫琅禾费衍射的主要区别，了解夫琅禾费衍射的基本规律；3、熟练掌握用菲涅尔半波带法分析单缝的夫琅禾费衍射，掌握单缝衍射图样的特征和规律；4、理解圆孔衍射的规律，理解衍射现象对光学仪器分辨本领的影响；5、理解光栅衍射条纹的成因和特点，熟练掌握光栅方程的应用，理解缺级现象和光栅光谱；6、了解X射线的衍射，了解布拉格公式在测量晶体的晶格常数和X射线波长方面的应用。 
第1讲：惠更斯菲涅尔原理 
第2讲：单缝的夫琅禾费衍射 
第3讲：圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 
第4讲：光栅衍射——光强分布 
第5将：光栅衍射——光栅方程及其应用 
第6讲：X射线的衍射 
光栅衍射 作业 
光栅衍射 单元测验 
光栅衍射 PPT课件 
光的偏振 
学习目标：1、理解自然光和偏振光的概念； 2、掌握用偏振片、反射和折射规律进行起偏和检偏的方法，熟练掌握马吕斯定律和布儒斯特定律及其应用。3、理解双折射现象，理解o光和e光的偏振特性，理解晶体光轴、主截面和主平面的概念，了解o光和e光在单轴晶体内的传播规律。4、理解波片概念，了解椭圆偏振光和圆偏振光的产生与鉴别方法。5、理解偏振光的干涉，了解人为双折射现象、旋光现象及其应用。 
第1讲：自然光与偏振光 
第2讲：起偏与检偏 马吕斯定律 
第3讲：布儒斯特定律 
第4讲：晶体的双折射现象 偏振棱镜 
第5讲：波片 偏振光的干涉 人为双折射 
演示实验视频：显色偏振 人为双折射 
光的偏振 作业 
光的偏振 单元测验 
光的偏振 PPT课件 
狭义相对论 
学习目标：1. 理解爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设；2. 熟练掌握洛伦兹时空坐标变换关系，能熟练地运用洛伦兹变换关系进行相关计算；3. 理解洛伦兹速度变换关系式，并能具体应用；4. 熟练掌握 “长度收缩”、“时间膨胀”、“同时的相对性”等狭义相对论时空观的主要内容，理解经典时空观和狭义相对论时空观的本质区别和内在联系；5. 熟练掌握质速关系、质能关系、相对论动能表达式及其应用；6. 理解相对论动力学的基本方程，能量与动量的三角关系及其应用。 
第1讲：迈克尔孙-莫雷实验 
第2讲：洛伦兹时空坐标变换和速度变换 
第3讲：相对论时空观之一：同时的相对性 
第4讲：相对论时空观之二：长度收缩 
第5将：相对论时空观之三：时间膨胀 
第6讲：相对论动力学之一：相对论的质量、动量和动能 
第7讲：相对论动力学之二：质能关系 
相对论 作业 
相对论 单元测验 
相对论 PPT课件 
早期量子论 
学习要求：1、理解黑体辐射的实验规律，理解普朗克能量子假设，会用斯特藩-玻耳兹曼定律和维恩位移定律进行简单计算；2、理解光电效应和康普顿效应的实验规律，理解爱因斯坦的光子假设及其对光电效应、康普顿效应的解释，熟练掌握光电效应方程和康普顿效应中的波长偏移公式，并能求解相关问题；3、理解氢原子光谱的实验规律及玻尔的氢原子理论，熟练掌握用里德伯公式和频率条件求解相关问题，了解玻尔理论的意义及局限性；4、了解弗兰克-赫兹实验。 
第1讲：黑体辐射 
第2讲：光电效应 
第3讲：康普顿效应 
第4讲：氢原子的光谱规律 
第5讲：玻尔的氢原子理论 
早期量子论 作业 
早期量子论 单元测验 
早期量子论 PPT课件 
量子力学基础 
学习目标：1、理解德布罗意的物质波假设，能用德波罗意关系式计算微观粒子的物质波波长；2、理解（位置与动量、能量与时间）不确定关系的物理意义，会用不确定关系式进行相关估算；3、正确理解波函数及其统计解释，理解微观粒子的波粒二象性；4、理解薛定谔方程；5、理解定态薛定谔方程在一维无限深势阱、一维势垒、一维线性谐振子中的应用，了解隧道效应及其应用。 
第1讲：德布罗意波 微观粒子的波粒二象性 
第2讲：德布罗意波的实验验证 
第3讲：不确定关系 
第4讲：波函数 
第5讲：薛定谔方程 
第6讲：一维无限深势阱 
第7讲：一维势垒 隧道效应 、一维谐振子 
量子力学基础 作业 
量子力学基础 单元测验 
量子力学基础 PPT课件 
原子和固体的量子理论 
学习要求：1、了解氢原子的量子力学处理方法，理解能量、角动量及其空间取向的量子化规律。2、理解电子自旋，了解斯特恩—格拉赫实验、简单塞曼效应和反常塞曼效应。3、理解描述原子中电子运动状态的四个量子数及其物理意义。4、理解多电子原子的壳层结构，以及电子按壳层分布的规则，理解泡利不相容原理、能量最小原理。5、了解固体的能带结构，了解满带、 导带、价带和禁带等概念及能带的导电性，了解导体、半导体和绝缘体的能带特征。6、理解激光的发光原理、激光器的基本结构、激光的主要特点。 
第1讲：氢原子的量子力学理论 
第2讲：电子自旋 
第3讲：多电子原子的壳层结构 
第4讲：固体的能带理论 导体、绝缘体和半导体 
第5讲：激光 
原子和固体的量子理论 作业 
原子和固体的量子理论 单元测验 
原子和固体的量子理论 PPT课件