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课程简介

光学,属于物理学的一个重要分支,同时也是物理学中最古老的一门学科。 在中国古代神话的盘古开天辟地故事中,首先出现在天地之间的就是光;无独有偶,在西方的创始神话中,圣经记载,上帝所创造的第一个东西,也是光!人类的文明或许来自于人类最初的一次仰望星空,而在这次仰望中,毫无疑问,星星的光芒,正是激发远古人类的好奇心和想象力的诱因。 同时,光学又是一门非常时髦的科学。从光的波粒二象性建立的量子光学,到激光、全息技术等,均是现代科学领域中最活跃的前沿阵地。在科学之外,技术方面,光纤通讯、同步辐射等光学技术,更是现代科技发展中帮助我们探索宏观与微观世界的最重要的手段。 此外,光学也是贯穿着物理学发展史的一门学科。对“光究竟是什么”这样一个简单的问题,直到今天,其实我们还是不能给出完全肯定和确切的答案。 对光的本性的探索,即是伴随着力学、电磁学、量子物理的建立和发展,逐步深入的,但同时又总是因为光学与其他物理门类的矛盾,反过来促使物理学家们对已有物理知识的打破和更新。 在这里我们可以把波动光学作为课程的核心,如果把波动光学做一个大尺度近似的话,就可以得到几何光学;如果我们把衍射作为波动光学的最基本特性的话,也能够从波动光学扩展或者引申出,光的量子性来。当然这种引申和拓展,不仅仅是简单的方法或概念上的,而是体现在深刻的,物理模型上的改变,和物理思想上的革命。 在光学课程的学习中,一方面我们要掌握波动光学、几何光学和光的量子性方面的基本知识,同时也要熟悉、理解和掌握在光学研究中,由实验观察,提出假说,建立理论,实验验证的系列物理思维方式和研究方法。

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