《光学实验》课程教学大纲.docx

光学实验课程实施大纲目录1 .教学理念1.课程介绍81.1 课程的性质课程在学科专业结构中的地位、作用1.2 课程的历史与文化传统课程的前沿及发展趋势1.3 课程与经济社会发展的关系课程内容可能涉及到的伦理与道德问题1.4 学习本课程的必要性.教师简介111.5 教师的职称、学历教育背景1.6 研究兴趣（方向）.先修课程112 .课程目标11.课程内容112.1 课程的内容概要教学重点、难点2.2 学时安排.课程实施132.3 教学单元一13教学单元二15 难点：装置调节和数环数，光源的线度对干涉条纹的影响，熟练操作分 光仪仪器，使用计算机测量物理量，学会望远镜和显微镜放大率的测量, 熟悉照相机的原理，基本结构及一些重要功能6.3学时安排序号实验项目学分学时实验类型1等厚干涉一一牛顿环0.23综合性2迈克尔孙干涉仪调节与使用0.23综合性3分光计的调节和使用0.23验证性4衍射光栅实验0.23验证性5PASCO综合实验0.23验证性6自组显微镜、望远镜0.23验证性7数码照相技术0.34验证性7.课程实施7.1 教学单元一教学日期第一周教学实验目的1、用牛顿环观察和分析等厚干涉现象；2、学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径;3、学会使用读数显微镜测距；教学实验重点、难点和主要仪器设备重点：掌握干涉原理难点：装置调节和数环数读数显微镜钠光灯平凸透镜和平面玻璃(或牛顿环装置)教学实验过程1、按光学实验常用仪器的读数显微镜使用说明进行调整。调整时注息:(1)调节45度玻片，使显微镜视场中亮度最大，这时，基本上满足入 射光垂直于透镜的要求(下部反光镜不要让反射光到上面去)。(2)因反射光干涉条纹产生在空气薄膜的上表面，显微镜应对上表面 调焦才能找到清晰的干涉图像。(3)调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢地上升，直到看清楚干涉条纹 时为止，往下移动显微镜筒时，眼睛一定要离开目镜侧视，防止 镜筒压坏牛顿环。(4)牛顿环三个压紧螺丝不能压得很紧，两个表面要用擦镜纸擦拭干 净。2、观察牛顿环的干涉图样(1)调整牛顿环仪的三个调节螺丝，在自然光照射下能观察到牛顿环 的干涉图样，并将干涉条纹的中心移到牛顿环仪的中心附近。调 节螺丝不能太紧，以免中心暗斑太大，甚至损坏牛顿环仪。(2)把牛顿环仪置于显微镜的正下方，使单色光源与读数显微镜上45 度角的反射透明玻璃片等高，旋转反射透明玻璃，直至从目镜中 能看到明亮均匀的光照。(3)调节读数显微镜的目镜，使十字叉丝清晰；自下而上调节物镜直 至观察到清晰的干涉图样。移动牛顿环仪，使中心暗斑(或亮斑) 位于视域中心，调节目镜系统，使叉丝横丝与读数显微镜的标尺 平行，消除视差。平移读数显微镜，观察待测的各环左右是否都 在读数显微镜的读数范围之内。3、测量牛顿环的直径；4、算出各级牛顿环直径的平方值后，用逐差法处理所得数据，求出 直径平方差的平均值代入公式求出透镜的曲率半径，并算出误差。7.1.1 主要仪器设备配套及耗材读数显微镜钠光灯平凸透镜和平面玻璃（或牛顿环装置）。7.1.5 教学方法以学生为主体，教师为主导的物理实验教学方法。激发学生学习兴趣, 引导学生积极思考。是实验教学中，以实验方法为主线，从学生已学过的 知识切入，采用研讨的方法引导学生引导学生学会读懂物理实验原理，理 解物理实验设计思想，实验方法，掌握物理实验的实验技能，有效激发他 们的学习热情。同学们根据实验讲义内容完成，这部分采取老师启发并 现场指导、学生思考并实际操作的方式教学。7.1.6 作业安排及课后反思独立完成实验报告，认真做实验的思考和总结。7.1.7 课前准备情况及其他相关特殊要求提倡学生预习实验，布置预习提纲，检查预习情况。7.1.8 考资料（具体到哪一章节或页码）大学物理实验第三版向必纯西南交通大学出版社 第7章实验317.2教学单元二7.2.1 教学日期第二周7.2.2 教学目标1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉花样的形成原理;2、学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法；3、观察等倾干涉条纹，测量He-Ne激光的波长；723教学实验重点、难点和主要仪器设备重点：等倾干涉、等厚干涉的特征难点：光源的线度对干涉条纹的影响 迈克尔逊干涉仪、He-Ne激光器、钠光灯教学过程II反射镜单色光源dMi IM.1 人光程差A- 2d1、迈克尔逊干涉仪的手轮操作和读数练习。2、连续同一方向转动微调手轮，仔细观察屏上的干涉条纹“涌出”或“陷 读毫米标尺、读数窗口和微调手轮上的读数。掌握干涉条纹“涌出” 调节微调手轮的关系。3、经上述调节后，读出动镜Ml所在的位置，此为“0”位置，然后沿同 一方向转动微调手轮，仔细观察屏上的干涉条纹“涌出”或“陷入” 的个数。每隔50个条纹，记录一次动镜M所在的位置；4、将测量值同激光的标称值入0=632. 8nm比较，计算百分偏差。教学方法以学生为主体，教师为主导的物理实验教学方法。激发学生学习兴趣, 引导学生积极思考。是实验教学中，以实验方法为主线，从学生已学过的 知识切入，采用研讨的方法引导学生引导学生学会读懂物理实验原理，理 解物理实验设计思想，实验方法，掌握物理实验的实验技能，有效激发他 们的学习热情。同学们根据实验讲义内容完成，这部分采取老师启发并 现场指导、学生思考并实际操作的方式教学。726作业安排及课后反思独立完成实验报告，认真做实验的思考和总结。7.2.7 课前准备情况及其他相关特殊要求提倡学生预习实验，布置预习提纲，检查预习情况。728参考资料（具体到哪一章节或页码）大学物理实验 第三版 向必纯 西南交通大学出版社第8章实验3873教学单元三7.3.1 教学日期第三周7.3.2 教学目标1、了结分光计的结构，学习正确调整分光计的方法;2、观察三棱镜对白炽灯和汞灯的色散现象；3、测量三棱镜顶角；4、通过测量三棱镜的最小偏向角，测定其对单色光的折射率733教学实验重点、难点和主要仪器设备重点、难点：熟练地操作仪器，否则很难做成实验。分光计，三棱镜，准直镜。7.3.4 教学过程1、调整分光计： （1）调整望远镜：a目镜调焦：清楚的看到分划板刻 度线。b调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。c调 整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十 字线中心，平面镜旋转180。后，另一镜面的反射象仍落在原处。（2） 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的狭缝调到平行光 管物镜焦面上，物镜将出射平行光2、使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。（1）调整载物台的上下台面大致 平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相 垂直。（2）接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在 望远镜中观察 从侧面AC和AB返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其 反射象都落在上十子线处。3、经上述调节后，读出动镜Ml所在的位置，此为“0”位置，然后沿同一方向转动微调手轮，仔细观察屏上的干涉条纹“涌出”或“陷入”的个 数。每隔50个条纹，记录一次动镜M所在的位置；4、将测量值同激光的标称值入0=632.8nm比较，计算百分偏差。7.3.5 教学方法以学生为主体，教师为主导的物理实验教学方法。激发学生学习兴趣, 引导学生积极思考。是实验教学中，以实验方法为主线，从学生已学过的 知识切入，采用研讨的方法引导学生引导学生学会读懂物理实验原理，理 解物理实验设计思想，实验方法，掌握物理实验的实验技能，有效激发他 们的学习热情。同学们根据实验讲义内容完成，这部分采取老师启发并 现场指导、学生思考并实际操作的方式教学。7.3.6 作业安排及课后反思独立完成实验报告，认真做实验的思考和总结。7.3.7 课前准备情况及其他相关特殊要求提倡学生预习实验，布置预习提纲，检查预习情况。738参考资料（具体到哪一章节或页码）大学物理实验 第三版 向必纯 西南交通大学出版社 第7章实验277.4教学单元四7.4.1 教学日期第四周7.4.2 教学目标1、进一步熟悉分光计的调整与使用;2、学习利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法;3、加深理解光栅衍射公式及其成立条件；743教学实验重点、难点和主要仪器设备重点：分光计的调节，光栅放置的要求，衍射角测量方法难点：分光计调节，光栅放置时没有使光栅平面与入射光方向垂直 分光计，光栅，水银灯。7.4.4 教学过程1、测定光栅常数和光波波长如右图所示，有一束平行光与光栅的法线成角，入射到光栅上产生衍射；出射光夹角为°。从8点引两条垂线到入射光和出射光。如果在产处产生整数倍，即d (sin 0 ± sin = mA(1)了一个明条纹，其光程差C4 + AO必等于波长；I的机为衍射光谱的级次，°，±1，±2，±33.由这个方程，知道了 中的三 个量，可以推出另外一个。若光线为正入射，则上式变为dsin% = mA其中以为第m级谱线的衍射角。据此，可用分光计测出衍射角化，已知波长求光栅常数或已知光栅常数求波长。2、用最小偏向角法测定光波波长I /大如右图。入射光线与机级衍射光线位于光栅法线同侧，I /(1)式中应取加号，即d(sing + sin t) = mAo以4 =叩+ i为偏向角，则由三角形公式得2d(sinjcos彳= mA (3)易得，当w i = 0时，最小，记为5,则(2.2.1)变为e2dsin = m2, m = 0,± 1,±2,±3,2(4)由此可见，如果已知光栅常数d,只要测出最小偏向角6,就可以根据(4) 算出波长入。7.4.5 教学方法以学生为主体，教师为主导的物理实验教学方法。激发学生学习兴趣, 引导学生积极思考。是实验教学中，以实验方法为主线，从学生已学过的 知识切入，采用研讨的方法引导学生引导学生学会读懂物理实验原理，理 解物理实验设计思想，实验方法，掌握物理实验的实验技能，有效激发他 们的学习热情。同学们根据实验讲义内容完成，这部分采取老师启发并 现场指导、学生思考并实际操作的方式教学。7.4.6 作业安排及课后反思独立完成实验报告，认真做实验的思考和总结。7.4.7 课前准备情况及其他相关特殊要求提倡学生预习实验，布置预习提纲，检查预习情况。7.4.8 参考资料(具体到哪一章节或页码)大学物理实验第三版向必纯西南交通大学出版社 第7章实验287.5教学单元五7.5.1 教学日期第五周7.5.2 教学目标(1)对激光经过单缝，双缝形成的衍射图案的研究，了解光的波动性。(2)检测激光通过单缝，双缝形成的衍射图案，表征衍射条纹的极小位 置与理论预见的一致。(3)对在物理量的测量中如何使用计算机控制实时测量系统有初步的掌 握。753教学实验重点、难点和主要仪器设备重点：对激光经过单缝，双缝形成的衍射图案的研究难点：使用计算机测量物理量科学工作室750型接口，12V, 2A直流电源，750型所配备的装有与电脑 SCSI接口进行连接用的DB25线缆，以及MDB50连接器(高密度50针接 口)，CD-ROM上的软件和说明文档，Adeptec SCSI卡7.5.4 教学过程PASCO实验平台是一个将计算机数据采集与分析应用于物理实验的系 统，运用现代电子技术，采用传感器进行数据采集，电脑进行过程控制 和数据处理，尤其是对一些瞬态变化的物理量能做到实时测量，对一些不 易观察的物理现象能实现感官展示。根据PASCO实验平台实验附件可组 装性强的特征进行新的实验设计与设备研究，实现PASCO实验平台的设 计性应用与扩展研究。PASCO实验平台主要由三个部分组成(1)传感器：利用先进的传感技术，实时采集实验中各种变化的物理量， 现有传感器40余种，如：力传感器、旋转移动传感器、加速率传感器、 压强传感器、电荷传感器、光传感器等等。(2)科学工作站(数据采集接口)：将传感器的数据通过科学工作室输入计 算机，最高采样频率为250kHz, 750型接口还配有+/-5V, 300mA的直流 及交流的信号发生器 (3)数据采集软件：中英文应用软件，包括240个 预设的物理实验，可以进行多种实验数据的显示形式和处理功能。抓住 PASCO实验平台实验附件可组装性强，在仪器配置和实验实施方面相应 也比较容易的特征，通过与现在已有的传统实验设备的合理集成，展开创教学单元四191.4 教学单元五21教学单元六231.5 教学单元七25.课程要求278.1 学生自学要求课外阅读要求8.2 课堂讨论要求课程实践要求9 .课程考核27出勤（迟到、早退等）、作业、报告等的要求9.1 成绩的构成与评分规则说明考试形式及说明10 .学术诚信28考试违规与作弊处理10.1 杜撰数据、信息处理等学术剽窃处理等11 .课堂规范28课堂纪律11.1 课堂礼仪.课程资源2911.2 教材与参考书专业学术著作11.3 专业刊物新性实验设计与实践，既最大限度的利用了现有资源，又能实现实验过程 和数据采集的自动化管理。这样，不仅有利于激发学生的研究兴趣，也有 利于培养学生的实践能力和创新能力。单缝衍射实验：1、系统的组装与调试2、单缝衍射的观察与测量3、数据分析双缝干涉实验：1、系统的组装与调试2、观测双缝干涉的光强分布3、数据分析教学方法以学生为主体，教师为主导的物理实验教学方法。激发学生学习兴趣, 引导学生积极思考。是实验教学中，以实验方法为主线，从学生已学过的 知识切入，采用研讨的方法引导学生引导学生学会读懂物理实验原理，理 解物理实验设计思想，实验方法，掌握物理实验的实验技能，有效激发他 们的学习热情。同学们根据实验讲义内容完成，这部分采取老师启发并 现场指导、学生思考并实际操作的方式教学。7.5.6 作业安排及课后反思独立完成实验报告，认真做实验的思考和总结。7.5.7 课前准备情况及其他相关特殊要求提倡学生预习实验，布置预习提纲，检查预习情况。758参考资料（具体到哪一章节或页码）大学物理实验第三版向必纯西南交通大学出版社 第9章实验467.6教学单元六第六周7.6.2 教学目标1、进一步掌握透镜的成像规律，了解望远镜及显微镜的工作原理；2、自组望远镜（选取合适透镜作为目镜和物镜），并利用它测量一凸透 镜焦距和一凹透镜焦距；3、自组显微镜（选取合适透镜作为目镜和物镜）763教学实验重点、难点和主要仪器设备重点：熟悉望远镜和显微镜的构造和放大原理难点：学会望远镜和显微镜放大率的测量凸透镜、凹透镜、物屏、像屏、分辨率测试板、直尺、光具座、支架 等。7.6.4 教学过程望远境步骤1、参照光路图组成望远镜，向约3米远处的标尺调焦，使标尺的像清晰可 见，并对准两个红色指标间的“E”字（距离为dl）；2、观察者用一只眼睛观察望远镜视场中标尺的像，另一只眼睛直接注视标 尺，在视觉系统获得被望远镜放大的和直观的标尺的叠加像，再测出放 大的红色指标内直观标尺的长度dlo3、求出自组望远镜的放大率，并与计算出的放大率作比较。显微境步骤1、按光路图布置各器件，目测调至共轴。调节光源，微尺，物镜和目镜之 间的距离，在显微镜系统中得到清晰的放大的微尺的像。2、在目镜之后置一与主光轴成45°角的平玻璃板（半透半反），距此玻璃 板25cm处置一白光源照明的毫米尺；3、测量显微镜的放大率：通过显微镜能看到微尺的放大像，这个像与半透 半反镜所成的标尺的像在同一平面上，从这两个像的大小之比求得显微 镜的放大率。4、测量物镜与目镜之间的距离，并比较显微镜的测量放大率与计算放大率。7.6.5 教学方法以学生为主体，教师为主导的物理实验教学方法。激发学生学习兴趣, 引导学生积极思考。是实验教学中，以实验方法为主线，从学生已学过的 知识切入，采用研讨的方法引导学生引导学生学会读懂物理实验原理，理 解物理实验设计思想，实验方法，掌握物理实验的实验技能，有效激发他 们的学习热情。同学们根据实验讲义内容完成，这部分采取老师启发并 现场指导、学生思考并实际操作的方式教学。7.6.6 作业安排及课后反思独立完成实验报告，认真做实验的思考和总结。7.6.7 课前准备情况及其他相关特殊要求提倡学生预习实验，布置预习提纲，检查预习情况。7.6.8 参考资料（具体到哪一章节或页码）大学物理实验第三版向必纯西南交通大学出版社 第7章实验267.7.1 教学日期第七周7.7.2 教学目标1、了解数码照相机的结构、成像原理及使用方法2、了解感光片的组成和性能感光片的曝光3、了解照相技术的基本知识773教学实验重点、难点和主要仪器设备重点：掌握照相的相关知识难点：熟悉照相机的原理，基本结构及一些重要功能佳能A650IS相机、计算机、数据传输线7.7.4 教学过程照相机一般由机身、镜头、光圈、快门和取景对焦机构五个主要部分组 成。1、机身：是连接镜头和感光片之间的暗盒。其上还装有各种功能部件, 如计数器等。2、镜头：是相机最重要的部件，为了消除各种像差，并得到较高的分 辨率，常由多片透镜组合而成，其作用相当于一个会聚透镜。使用时必 须倍加爱护。镜头主要用焦距、相对孔径和视场角来表征。在镜头表面 常镀有增透膜，以减少光反射的损失。使用时，应防止对增透膜的污染 和损伤。3、光圈：是孔径光阑的俗称。孔径光阑是真正决定通过镜头的光束孔 径的光阑。其作用有二：一是控制底片上的照度，即控制进光量；二是 调节景深。所谓景深就是能在底片上，同时成像清晰的物方空间的纵深 范围。光圈小、景深大；反之，景深小。4、快门：是一种控制快门的机构，快门开启时，光才能进入暗盒使底 片曝光。快门打开时间的长短可预先通过速度盘来调节数码相机拍摄过程：镜头今感光芯片-数码处理电路少记忆卡。数码相机用不同的工SO值来设定相机对光线的敏感程度o I SO数值的大小 是数码相机对光线反应的敏感程度测量值，通常以工so数值表示，数值越大表示感光性越强，数值越小表示感光性越弱。数码相机的原理结构：主要是利用CCD/CMOS传感器的感光功能，将来自 被拍摄物体的光线通过光学镜头成像于光电转换器CCD （或CMOS）的感光 面上。经由CCD直接输出的是模拟信号，由A/D转换器转换成数字信号， 经数字信号处理器DSP的处理，将图像保存到存储器中认真阅读照相机说明书，并在教师指导下熟悉所用照相机构造和性能： 了解拍摄各种模式的用法。7.7.5 教学方法以学生为主体，教师为主导的物理实验教学方法。激发学生学习兴趣, 引导学生积极思考。是实验教学中，以实验方法为主线，从学生已学过的 知识切入，采用研讨的方法引导学生引导学生学会读懂物理实验原理，理 解物理实验设计思想，实验方法，掌握物理实验的实验技能，有效激发他 们的学习热情。同学们根据实验讲义内容完成，这部分采取老师启发并 现场指导、学生思考并实际操作的方式教学。7.7.6 作业安排及课后反思独立完成实验报告，认真做实验的思考和总结。7.7.7 课前准备情况及其他相关特殊要求提倡学生预习实验，布置预习提纲，检查预习情况。7.7.8 参考资料（具体到哪一章节或页码）大学物理实验第三版向必纯西南交通大学出版社 第7章实验331.1 程要求学生自学要求在教学过程中，学生知识的获得，必须通过学生积极思考和实践活动, 必须激发学生在学习过程中的积极性、主动性和独立性。因此，把课堂 还给学生，把学习的主动权交给学生，让学生自主学习，给学生充分的 学习时间，放手让学生自主学习，创设自学的“气氛”，让学生的学习 主动性得到充分的发挥，这是培养学生自学能力的主渠道。8.1 课外阅读要求阅读教材和参考书中相关部分的知识内容。8.2 课堂讨论要求课堂上参与到老师的问题中来，积极思考、讨论、认真回答老师提出的 问题。8.3 课程实践要求以本课程教学实施过程中光学实验为主要实践内容。1.2 程考核出勤（迟到、早退等）、作业、报告等的要求出勤：选课同学应该主动遵守四川理工学院学生管理条例中关于出勤 的相关政策规定。实验出勤缺一次，该实验项目成绩成绩按0分计算； 实验结束后，要求学生认真写出实验报告，其内容包括：（1）实验目的、意义；（2）实验的基本原理；（3）实验装置与流程；（4）操作步骤；（5）数据处理与结果计算；（6）实验结果分析与讨论。1.3 成绩的构成与评分规则说明0.5义实验报告成绩（实验次数X权重参数）+0.5X平时成绩，按满分 100分计。1.4 考试形式及说明本课程采用实验操作成绩(包括实验报告)与平时成绩(包括实验预 习)加权结合的方法评定学生的总成绩。评定依据(1)实验态度、实验纪律；(2)实验操作技能状况；(3)实验结果及实验报告书。10 .学术诚信考试违规与作弊处理考试中若违规与作弊，视情节轻重：警告、取消考试资格、记零分等处理。10.1 杜撰数据、信息处理等学术剽窃处理等对存在学术剽窃的行为，实行一票否决，课程直接记零分。11 .课堂规范课堂纪律课堂纪律基本要求：1、学生必须准时上下课，不得迟到、早退和旷课，上课期间禁止使用手机。2、专心听讲，认真记笔记，禁止随意交谈或阅读与上课无关的报刊书籍。对违反的学生，教师应予以制止和给予适当的批评，严重者可令其退出课 堂，课后报教务处和学院处理。3、上课期间，无关人员一律不得进出教室，或在课堂内逗留。4、在教学楼内应保持肃静，不得在走廊和教室内高声喧哗以及做有碍上课 和自习的活动。5、非经教学楼管理部门同意，教室内一切备品都不得任意搬动，要自觉爱 护教室内的一切备品。6.凡违反本规定者，根据情节给予批评和处分，造成损失者将追究其责任。11.2课堂礼仪1 .迟到学生需取得教师同意后方准就坐听课。2 .上课时学生要衣着整齐，脱帽。3 .教师提问学生时，学生必须起立回答，回答问题要用普通话。学生遇问 题需问教师时，应举手示意，经教师同意后起立发问。4 .教室内必须保持整齐洁净，不允许踩踏桌椅，禁止吸烟和吃食物，不得 随意在桌上涂写，不得随地扔碎纸和吐痰，上课前和课间应有值日同学将 黑板擦净。5 .同学之间要互相谦让，互相照顾，不得抢占座位。12 .课程资源教材与参考书向必纯大学物理实验（第三版）2008年，西南交通大学出版社。 吴泳华等.大学物理实验（光学部分），2001年，高等教育出版社。 杨述武.普通物理学实验（二册）（第三版），2000年，高教出版社。12.1 专业学术著作专业刊物12.2 网络课程资源. 爱课程，1 .网络课程资源：13 .教学合约13.1 教师作出师德师风承诺作为一名人民教师，作为人类灵魂的工程师、现代文明的传播者，必须始终 严格履行教师职业道德规范，要有热爱教师职业、献身教育事业的崇高理想。为 了切实做好本职工作，履行人民教师的职责，特做承诺如下：1、不体罚或变相体罚学生，不歧视、排斥“差生”，不用恶俗语言侮辱学生。2、不说粗话、脏话、落后话，不在学生面前打闹、开低俗玩笑。3、不坐着讲课，不随意停课、调课、离岗，不在上课时间打手机。4、不穿奇装异服、拖鞋进校园，不随地吐毯，不随地失弃废弃物5、不在工作时间打牌、上网玩游戏，不做与工作无关6、自觉执行教学规范，积极参加学校的政治、业务及各项公益活动，自主参与学校民主管理。7、潜心钻研，精益求精。边实践边教学，边教学边反思,使自己的教学观念不 断更新，教学水平不断提高，努力形成自己独特的教学风格。8、为人师表，廉洁自律。遵守教育教学常规制度，认真履行职责，以身作 则，不迟到、不早退，不在上班时间做与工作无关的事情。13.2 阅读课程实施大纲，理解其内容我已阅读此课程实施大纲，理解其含义，并会遵照其中的要求和规定完 成课程。学生签字：13.3 同意遵守课程实施大纲中阐述的标准和期望我已阅读此课程实施大纲，理解其含义，并会遵照其中的要求和规定完 成课程。教师签字：学生签字：14 .其他说明无12.4网络课程资源.教学合约2913.1 教师作出师德师风承诺阅读课程实施大纲，理解其内容13.2 同意遵守课程实施大纲中阐述的标准和期望.其他说明301 .教学理念关注学生的发展作为一名教师，“教书育人”是我们最本质的工作，但是“教书”不只是教 会学生们书本上的知识，还应更关注学生其它各方面的发展。教育的本质则在协 助学生探索自我，并从发现自我、开启自我到实现自我，进而能不断地超越自我。 其目的都是更好地为学生发展服务，务求可让学生得到可持续发展的能力，从而 提高学生的全面素质。从以下几点关注学生的发展：一、关注学生的“主体地位”。现代教育的特征就是发展人的主体性，追求 人的全面发展。如果我们还一直充当“主角”，而学生仅仅充当的是“配角”，剥 夺了他们自主学习的权力，必定对学生的全面发展造成影响。新课程指出我们的 教师应“以学生的发展为本”，因此，我们要牢固树立以学生为主体的教学观念, 激发学生参与意识，把主动权归还学生，相信每一位学生都有发展，给学生提供 更多的参与机会，给学生搭建一个自主学习的舞台，培养学生为了适应未来的生 活而努力准备。二.、关注学生的“学习兴趣”学生的学习兴趣直接影响一节课的教学效果, 因为“兴趣是最好的教师”，“没有兴趣的学习，无异是一种苦役；没有兴趣的地 方，就没有智慧和灵感。”入迷才能叩开思维的大门，智力和能力才能得到发展。 课堂上看学生的学习兴趣如何，可从这几点观察：教师是否有创设各种情境诱发 学生的求知欲；教师是否能提出矛盾的问题，引起学生的疑惑；教师是否以生动 的实例，描述枯燥的概念，使比较抽象的内容变得通俗形象；教师是否有利用思 辨问题或实验结论作引导，这样既可激发学生的学习兴趣又可启发学生的思考。三、关注学生情感、态度与价值观的体现与发展 作为老师，在强调学习基 本知识的过程中，要潜移默化地培养学生积极的人生态度，正确的价值观、人生 观和科学的世界观，使学生在学习知识的过程中学会正确的价值选择，逐步具有 社会责任感，努力为人民服务，树立远大理想。教师应该在思想观念上实现重大 转变，充分利用教材和各种有用信息对学生进行培养。处处注意创设民主、宽松 的课堂教学氛围，以幽默的话语、尊重和赞赏，正确引导与启发学生，使学生在 会心的笑容中轻松掌握知识与方法，并敢于表达自己的情感体验及对自己、同伴、 或老师作出合理的评价，使每个学生在这方面都能得到更好的发展。2 . 2关注教学的有效性确立学生在教学中的主体地位，可以从以下两个方面实施：首先，把学生的学习主动性权交给学生。课程标准中渗透着以人为本和以学 生发展为本的新理念，以学生发展为本就是要真正认识学生是学习的主人的观 点。课堂教学中要把学习的主动性权交给学生，让他们按自己的爱好选择学习内 容。其次，让学生参与教学活动。让学生参与教学活动是真正体现学生主体地位 的策略。学生在课堂上不再是旁观者，被动接受者，他们的智慧得到启迪，能力 得到发展，创新意识得到培养。学生参与教学设计。让学生参与课堂讲解。1.3关注教学的策略以问题为核心驱动学习，问题可以是项目、案例或实际生活中的矛盾。 强调以学生为中心，各种教学因素，包括教师只是作为一种广义的学习环 境支持学习者的自主学习，诱发学习者的问题并利用它们刺激学习活动， 或确认某一问题，使学习者迅速地将该问题作为自己的问题而接纳。 学习问题必须在真实的情景中展开，必须是一项真实的任务。 强调学习任务的复杂性，反对两者必居其一的观点和二者择一的环境。 强调协作学习的重要性，要求学习环境能够支持协作学习。 强调非量化的整体评价，反对过分细化的标准参照评价。 设计学习任务展开的学习环境，提供学习资源、认知工具和帮助等，以反 映学习环境的复杂性。 应设计多种自主学习策略，使得学习能够在以学生为主体中顺利展开。1 . 4关注教学价值观注重在传授知识的同时组织学生的认知活动，掌握自我学习、自我发展的本 领。2.课程描述2.1 课程的性质光学是物理学的一个重要分支。光科学的发展离不开各门各类的光学实验, 任何一个重要的光学分支都有着极雄厚的实验基础，光学实验是光科学发展的发 祥地与策动力。光学实验课程是继力、热实验以及电磁学实验之后为物理类专业 二年级学生开设的一门独立的基础课程，它在培养学生光学技术基本功，如何使 用光学仪器，光学系统研究光学现象与规律等方面起着重要作用。在这一教学 环节里，学生经过一定的光学测量和光电转换技术的基本训练后应具备光学实验 的基本方法、技能和技巧，能够正确记录、处理数据，观察、分析实验现象，正 确规范地撰写完整的实验报告，具备从事光科学及相关领域工作的基本素质和能 力。2. 2课程在学科专业结构中的地位、作用光学的发展绝对离不开各门各类的光学实验。回顾一下三百多年的光学发展史 可以知道，任何一个光学的重要理论都有极其雄厚的实验基础，无可非议，光学实 验是光学发展的策源地和策动力。2. 3课程的历史与文化传统1621年，斯涅尔(Snell)通过大量的实际测量，首先以余割的形式发表了光 的折射定律表达式。随后由笛卡儿(Descartes)改写成正弦形式。在这个时期建 立了光的反射定律和折射定律，奠定了几何光学的基础。同时为了提高人眼的观 察能力，人们发明了光学仪器，第一架望远镜的诞生促进了天文学和航海事业的 发展，显微镜的发明给生物学的研究提供了强有力的工具。但从十七世纪开始， 就发现有与光的直线传播不完全符合的事实。意大利人格里马第首先观察到光的 衍射现象，接着，胡克也观察到衍射现象，并且和波意耳独立地研究了薄膜所产 生的彩色干涉条纹，这些都是光的波动理论的萌芽。这一时期中，在以牛顿为代 表的微粒说占统治地位的同时，由于相继发现了干涉、衍射和偏振等光的被动现 象，以惠更斯为代表的波动说也初步提出来了，因而这个时期也可以说是几何光 学向波动光学过渡的时期，是人们对光的认识逐步深化的时期.19世纪初，波 动光学初步形成，其中托马斯杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象。菲 涅耳于1818年以杨氏干涉原理补充了惠更斯原理，由此形成了今天为人们所熟 知的惠更斯-菲涅耳原理，用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象，也能解释光 的直线传播。1846年，法拉第发现了光的振动面在磁场中发生旋转；1856年， 韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。他们的 发现表明光学现象与磁学、电学现象间有一定的内在关系。1860年前后，麦克 斯韦的指出，电场和磁场的改变，不能局限于空间的某一部分，而是以等于电流 的电磁单位与静电单位的比值的速度传播着，光就是这样一种电磁现象。这个结 论在1888年为赫兹的实验证实。在20世纪初，一方面从光的干涉、衍射、偏 振以及运动物体的光学现象确证了光是电磁波；而另一方面又从热辐射、光电效 应、光压以及光的化学作用等无可怀疑地证明了光的量子性微粒性。光和一 切微观粒子都具有波粒二象性，这个认识促进了原子核和粒子研究的发展，也推 动人们去进一步探索光和物质的本质，包括实物和场的本质问题。为了彻底认清 光的本性，还要不断探索，不断前进。2. 4课程的前沿及发展趋势20世纪中叶，特别是激光问世以后，光学实验开始进入了一个新的时期， 以致于成为现代物理学和现代科学技术前沿的重要组成部分。其中最重要的成 就，就是发现了爱因斯坦于1916年预言过的原子和分子的受激辐射，并且创造 了许多具体的产生受激辐射的技术。爱因斯坦研究辐射时指出，在一定条件下, 如果能使受激辐射继续去激发其他粒子,造成连锁反应,雪崩似地获得放大效果, 最后就可得到单色性极强的辐射，即激光。1960年，梅曼用红宝石制成第一台 可见光的激光器；同年制成氢筑激光器；1962年产生了半导体激光器；1963年 产生了可调谐染料激光器。由于激光具有极好的单色性、高亮度和良好的方向性, 所以自1958年发现以来，得到了迅速的发展和广泛应用，引起了科学技术的重 大变化。2. 5课程与经济社会发展的关系2015年是联合国教科文组织发起设立的“光和光基技术国际年”(The International Year of Light and light-based Technologies), 简称 “国际 光年”。光学在人类健康、通讯、经济、环境、人类生活改进等方面都做出巨大 的贡献。从航空航天到日常的生产和生活，光学无处不在。100年以来，对科学 技术贡献的标志性工作之一就是诺贝尔奖的获得。其中15项与光学有关的诺贝 尔奖获得项目分别是光电效应（1921年）、微波激射器（1964年）、全息照相（1971 年）、宇宙背景射线（1978年）、激光光谱（1980年）、精确原子光谱（1989年）、 激光冷却（1997年）、飞秒激光化学（1999年）、波色爱因斯坦凝聚（2001年）、 半导体异质结激光器（2002年）、量子光学与频率光梳（2006年）、发现荧光蛋 白（2008年）、光纤的发明（2009年）、量子光学（2012年）、蓝光LED超分辨 成像（2014年）。光学对经济发展的重大推动作用，在现代信息技术方面，1966 年华裔科学家高银利用光传输全反射原理取得光纤物理学的突破成果，促成光纤 通信系统的问世，为当今互联网的发展铺平了道路；在先进制造领域，激光加工 以其无磨损、高硬度、高熔点等优势正逐步取代传统机械加工，而飞秒激光加工 则是未来高精度加工的发展趋势。比如三维微纳加工、眼科手术、3D打印等都 是激光的现代应用；在能源与健康领域，不论是能耗低、安全性高的LED光源， 还是波长短、穿透能力强的X光，都为人类生产生活带来极大的便利；而安检时 广泛运用的太赫兹波与激光武器等则是光学科技运用于国家安全的典型案例。2. 6课程内容可能涉及到的伦理与道德问题在狭义范围内，本课程内容不涉及到伦理与道德问题。从广义范围来看，教 学过程涉及到的科学技术与伦理道德的关系是辩证统一的关系。一方面,教学过 程的科学求真与伦理道德的求善反映了人类不同的需求,二者在实现的过程中有 时会产生冲突;另一方面，教学过程的科学求真与道德的求善，都是人类追求的 目标,本课程的科学发展史有助于学生伦理道德水准的提升;伦理道德的进步有 助于培养学生的辩证唯物主义世界观。2 . 7学习本课程的必要性光学实验在培养学生的动手能力、综合能力和创新能力方面具有不可替代的 作用.除了能激发学生的学习兴趣、加深对专业知识的理解和掌握，还能培养学 生的思维意识,更重要的是通过光学实验课程的学习，学生可以培养科学的方法、 实事求是的科学态度、严谨认真的科学精神、正确的价值观和人生观。3 .教师简介.先修课程高等数学，电磁学，原子物理学，.课程目标3.1 牢固掌握有关光的传播及其本性，包括干涉、衍射、偏振等基本现象、原 理和规律，为后继课程奠定必要的基础。并了解它们在科研、生产和实践上的应 用。3.2 牢固掌握几何