《物理光学》课程教学大纲
课程编码：MF
课程名称：物理光学
课程英文名称：Physical Optics
总学时：50 讲课学时：50 实验学时：上机学时：课外辅导学时：学分：3.0
开课单位：航天学院光电子信息科学与技术系
授课对象：电子科学与技术专业本科生
开课学期：2春
先修课程：工科数学分析、大学物理、电动力学
主要教材及参考书：
教材：《物理光学与应用光学》石顺祥等编著，西安电子科技大学出版社，2008。

参考书：1、Born & Wolf, Principles of Optics, 7th edition, Cambridge University Press, 1999；2、《物理光学》（第三版），梁铨廷，电子工业出版社，2008年4月；3、《物理光学学习指导与解题》刘翠红编著，电子工业出版社，2009。

一、课程教学目的
光学是研究光的本性，光的产生、传播、接收，以及光与物质相互作用的科学；同时又是与现代科学技术以及现代工程有紧密联系的一门学科。

本课程作为一门重要的专业基础课，以光的电磁理论为理论基础，着重讲授光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，以及光的吸收、色散、散射现象。

其教学目的是使学生深入了解并熟练掌握物理光学的重要知识，掌握重要的分析问题的方法，培养学生运用光学知识，解决后续课程以及今后工作中所遇有关问题的能力。

二、教学内容及基本要求
1. 本门课程的教学内容
第一章光在各向同性介质中的传播特性（共10学时）
光波的特性：光波与电磁波、麦克斯韦电磁方程、物质方程；几种特殊形式的光波；光波场的时域频率谱；相速度和群速度；光波场的空间频率与空间频率谱；光波的横波性、偏振态及其表示。

光波在介质界面上的反射和折射：包括反射和折射定律；菲涅耳公式；反射率和透射率；反射和折射的相位特性；反射和折射的偏振特性；全反射。

光波在金属表面上的反射和折射等。

第二章光的干涉（共10学时）
双光束干涉；平行平板的多光束干涉；典型干涉仪及其应用；光的相干性理论。

第三章光的衍射（共10学时）
衍射的基本理论：包括光的衍射现象；惠更斯—菲涅耳原理；基尔霍夫衍射公式。

夫琅和费衍射：包括夫琅和费衍射装置；矩孔、单缝、多缝以及圆孔的夫琅和费衍射；巴俾涅原理。

菲涅耳衍射：包括圆孔和直边菲涅耳衍射。

衍射的应用和傅立叶光学基础等。

第四章光波在各向异性介质中的传播特性（共10学时）
晶体的光学各向异性：包括张量的基础知识；晶体的介电张量。

单色平面光波在晶体中的传播：包括光波在晶体中传播的解析法和几何法描述。

平面光波在晶体界面上反射和折射。

晶体光学元件及晶体的偏光干涉等。

第五章晶体的感应双折射（共4学时）
晶体的电光效应（原理及应用）、声光效应和旋光效应（自然旋光现象、菲涅耳的解释、磁致旋光效应、应用）。

第六章光的吸收、色散和散射（共4学时）
光与介质相互作用的经典理论、光的吸收（吸收定律、复折射率的意义、一般吸收与选择吸收、吸收光谱）、光的色散（色散率、正常色散与反常色散）、光的散射等。

总复习及答疑（共2学时）
2、基本要求
通过对本门课程的学习，要求达到：
（1）掌握光波的基本特性及其描述方法；
（2）掌握光波在各向同性介质、各向异性介质以及介质界面上的传播规律；
（3）掌握光的干涉和衍射的基本概念、理论表述及其典型应用；
（4）掌握电光效应的原理及其应用，了解声光效应和法拉第效应的原理和应用；
（5）了解光的吸收、色散和散射现象。