应用光学课程教学大纲.pdf

应用光学课程教学大纲 （Applied Optics ） 一、课程概况 课程代码：2302105 学 分： 3 学 时：48 （其中：讲授42学时，实验6学时） 先修课程：高等数学，复变函数，大学物理 适用专业： 光电信息科学与工程 适用年级：2020 级 建议教材： 《应用光学》，王文生，刘冬梅等编著，华中科技大学出版社， 2010 年。 课程归口：光电工程学院 课程的性质与任务：本课程是光电信息科学与工程专业的专业基础必修课， 也可作测控类专业的必修课或选修课。 二、课程目标 目标1. 能够描述高斯光学理论，包括光线光学的基本概念及成像理论以及球面及平面 光学系统成像原理等。（支撑毕业要求指标点1.1能够将数学、自然科学、工程科学的语言 工具用于光电信息行业及其相关领域光电检测系统开发或集成中工程问题的表述。） 目标2.能够正确理解并且建立典型的光学系统，比如眼睛、显微镜与照明系统、望远 镜与转像系统、摄影光学系统和投影光学系统等。（支撑毕业要求指标点2.2能够运用科学 原理和数学模型的方法，将复杂系统分解，实现模块化表达，并对光电信息行业及其相关 领域光电检测系统的单元、部件性能进行分析。） 目标3. 对典型光学的光束限制、放大倍率及外形尺寸、一般光学系统能量进行仿真设 计或计算。掌握包括光学系统的轴上点像差、轴外点像差和色差的形成原因、概念、现象、 基本计算、典型结构的像差特征。掌握典型光学系统的像差校正以及像差的评价方法。（支 撑毕业要求指标点3.1：能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等制约因素，分 析和识别单元或子系统中的参数影响，提出满足设计目标的设计方案，并进行可行性分析。） 本课程支撑专业人才培养方案中毕业要求1.1、毕业要求2.2、毕业要求3.1，对应关 系如表所示。 ~ 11 ~ 表 1 毕业要求指标点与课程目标关系 课程目标 毕业要求指标点 目标1 目标2 目标3 毕业要求 1.1 √ 毕业要求 2.2 √ 毕业要求 3.1 √ 三、课程内容及要求 （一）几何光学基本定律与成像概念 1.教学内容 （1）光学发展简史以及发光点、光线和光束的基本概念； （2 ）光线传播的基本定律、全反射的基本规律； （3 ）费马原理，马吕斯定律； （4 ）物、像的基本概念和完善成像条件 2.基本要求 （1）能够理解几何光学的基本定律、基本概念，正确描述完善成像条件。 （2 ）能够正确描述费马原理，马吕斯定律等。 （二） 球面与球面系统 1.教学内容 （1）球面及球面系统基本概念与光学系统的符号规则； （2 ）轴上物点经单个折射球面成像、物平面以细光束经折射球面成像的基 本理论； （3 ）反射球面、共轴球面系统成像理论； 2.基本要求 （1）能够正确理解光学系统的基本概念及符合法则； （2 ）能够正确描述或解释折射球面的成像基本理论以及反射球面共轴球面 系统成像。 （三） 平面与平面系统 1.教学内容 ~ 12 ~ （1）常用光学器件的工作原理及其应用（平面镜、双平面镜、平行平板、 反射棱镜、