本课程凝练和梳理国防科技大学光学工程研究生核心课程《高等光学》的核心知识点。课程首先通过介绍光学发展中的一些重要事件,使读者对光学发展的历史和相关物理知识有一个总体回顾;根据光的电磁波属性,讨论光波在介质界面上的反射和折射,光波在金属材料表面的反射与表面等离激元,光学偏振的表示方法,不同的光学偏振在各向异性介质中的传播;通过空间傅里叶变换引入光波场的频域表示,为分析解决复杂光学问题提供新的理论途径,同时对夫琅禾费衍射的讨论提供有力支持;在前述理论的基础上,本课程对光栅、法布里-泊罗干仪、光学薄膜等一些典型的光学器件以及光学成像的衍射理论进行讨论;光学相干和集光率的系统阐述能够使同学们更好地分析和理解与光的相干性相关的光学现象。
Overview
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Syllabus
- 绪论 光学发展的历史简介
- 0.1 光的直线传播原理与几何光学
- 0.2 人类对光的本质的认识过程
- 第1章 光的基本电磁理论
- 1.1 介质中的麦克斯韦方程组
- 1.2 线性各向同性介质中的平面波
- 1.3 平面波在介质界面的反射和折射
- 1.4 金属的光学性质
- 第2章 光的偏振的表示方法
- 2.1 光波偏振的琼斯矢量表示
- 2.2 光波偏振的相干矩阵表示
- 2.3 光波偏振的斯托克斯参量表示
- 第3章 各向异性介质中的光波
- 3.1 各向异性介质中的平面波
- 3.2 折射率椭球与单轴晶体
- 3.3 介质的旋光性与法拉第旋光
- 第4章 傅里叶变换及其在光学中的应用
- 4.1 傅里叶积分、分析信号和功率谱
- 4.2 卷积定理
- 4.3 光学脉冲在色散介质中的传播
- 第5章 夫琅禾费衍射与光栅
- 5.1 夫琅禾费衍射
- 5.2 夫琅禾费衍射条件与成像分辨率
- 5.3 光栅衍射
- 第6章 光学薄膜
- 6.1 传输矩阵与光学薄膜的阻抗变换
- 6.2 四分之一波长膜系及其应用
- 第7章 法布里-珀罗干涉仪
- 7.1 FP干涉仪的透射光强
- 7.2 FP干涉仪的特性参数
- 第8章 光学相干
- 8.1 光学相干的描述
- 8.2 杨氏双缝干涉与横向相干尺度
- 8.3 纵向相干性
- 第9章 集光率和光波模式
- 9.1 集光率和辐射度
- 9.2 光波模式与相干性
- 9.3 集光率与光谱仪的光功率收集能力
- 课程总结
- 期末考试
Taught by
weixu and Jialong Peng