工程光学的教案.doc

教 案 院系：电子与信息工程学院专业：生物医学工程教师：唐春晓 课程名称 工 程 光 学 1. 上 课 周 数 15 周 2. 每 周 上 课 时 数 4 学时 课程类别 ○必修 ○限选 □任选 3. 总 学 时 60 学时 4. 时 间 分 配 电子与信息工程 学院 生物医学工程 专业 讲 课 60 学时 习 题 课 及 课 堂 讨 论 学时 班级 生物1201～1202 上 机 时 数 学时 实 验 学时 任课教师： 唐春晓 辅导教师： 现 场 教 学 学时 课 程 设 计 及 作 业 学时 2014年～2015年第一学期 自 学 学时 考 试 及 测 试 2 学时 主 要 教 材（讲义）参 考 书 名 称 语种 编著者 出版（印刷）单位 版本及出版（印刷）时间 主要教材 工程光学 汉 郁道银谈恒英 机械工业出版社 2011年第一版 参考书 光学原理 汉 沈常宇金尚忠 清华大学出版社 2013年第—版 工程光学基础教程 汉 郁道银谈恒英 机械工业出版社 2007年第二版 Principles of Optics 英 Max Born Emil Wolf Cambridge University Press 1999年第七版 绪论，说在教学之前的话 学习通论 孔子云“吾十有五而志于学，三十而立，四十而不惑，五十而知天命，六十而耳顺，七十而从心所欲，不逾矩。”一般在大学以前，国家，是国家要你学的，高考报志愿，是自己志于学，大学生普遍十八岁，与十五相差不多。三十而立指：三十岁的人应该能依靠自己的本领独立承担自己应承受的责任，并已确立自己的人生目标和发展方向；简单说：靠自己的本事在社会上生存；再简单说：独立。故而大学生在大学中的主要工作是：明确要实现自己的理想自身还缺乏那些知识，并根据这一认知有计划有目标的充实自身补充不足，为自身将来的社会生活打下基础。 本课程的主要内容介绍 本课程主要讲解光学方面的知识，包括光的本质、运行规律、应用中的光学原理等等。 很多物体在宏观和微观角度会体现出不同的特性，以水为例，宏观的水主要表现为流动性，微观的水表现更多的是表面张力。光也一样主要分为两大块：⑴ 几何光学(也可简单说是宏观光学)，主要讲光在起成像作用时遵循的规则，以及在典型现实应用中总结出的窍门也叫规律；⑵(也可简单说是微观光学)，要把光放大很多倍，研究其本质和特征，研究如何控制和改变光的本质参数，研究微观尺度下光的行为规律。本课程的实际应用与就业倾向 本课程的应用情况根据所学内容不同分为两类：第一章 几何光学基本定律与成像概念 本章的教学目标及基本要求 让学生掌握几何光学基本定律；熟悉完善成像条件的概念和相关表述；掌握光学中的符号规则和单个折射球面的光线光路计算公式；掌握单个折射面的成像公式，包括垂轴放大率、轴向放大率、角放大率、拉赫不变量等公式；熟悉球面反射镜成像共识；掌握共轭球面系统公式，包括过度公式、成像放大率公式。 本章节的主要教学内容及学时分配 第一节 几何光学的基本定律，包括：光的直线传播定量、光的独立传播定律、反射定律和折射定律、光路的可逆性、费马原理、马吕斯定律；第二节 成像的基本概念与完善成像条件，包括：光学系统与成像概念、完善成像条件；第三节 单一球面成像分析，包括：光路计算中一些变量的基本概念与符号规则、光路计算的过程和方法、近轴光学与公式简化。共4学时。 本章教学内容的重点和难点 重点：光学基本定律与光路计算。难点：光路计算中的符号定义。解决方法：⑴ 强调符号定义是业内约定俗成的规则，就如喝水不能说吃水；⑵ 符号定义不可以数学眼光来看待，各自有其物理意义，每个变量的绝对值代表其大小，符号则代表了各变量的空间位置。 本章教学方式及应注意的问题 板书与课件相结合，公式推导过程用板书，推导结果用PPT展示。 本章的思考题和习题 单球面反射、折射光路计算推导具体知识点1.1 几何光学的基本定律 主要知识点 讲课时的扩展或总结 备注 1、一些基本定义 光波是