物理与光电工程学院课程介绍

发布者:系统管理员发布时间:2021-09-18浏览次数:691

物理与光电科学导论

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101237

课程英文名称:Introductionto Ocean Optics

课程总学时:32

课程总学分: 2

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:物理与光电科学导论是一门专业导航性课程,教学对象是物理学专业和光电信息科学与工程专业的一年级学生。课程设置目的是使学生在入学时即对专业有较为全面的了解。本课程由物理系教授团队主讲,通过本课程的学习使学生了解专业人才培养目标、课程体系、就业去向、职业素质要求以及相关领域的社会需求和发展趋势等,以便于学生能够尽早明确学习目标并能够科学确定发展方向。而且,本课程可引导学生端正专业思想,开拓学生的科技视野,激发学生对本专业的学习兴趣。

课程目标:

1)通过本课程的学习使学生在入学时即对专业有较为全面的了解,使学生了解专业人才培养目标、课程体系、就业去向、职业素质要求以及相关领域的社会需求和发展趋势等,使学生尽早明确学习目标和科学确定发展方向。

2)通过向学生普及学科知识、研究领域的概况和研究方向和成果,可引导学生端正专业思想,进一步激发学生对本专业的学习兴趣。

推荐使用教材:无

考试形式:考查

主要参考书: 无

力学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101201

课程英文名称:Mechanics

课程总学时: 64

课程总学分: 4

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:《力学》是物理专业和部分理科专业学生学习物理学其他分支内容的基础。主要内容包括质点运动学与动力学、质点系运动学与动力学、刚体力学、振动和波动力学的初步知识。本课程主要研究宏观物体的运动,使学生对物质的机械运动的规律有比较全面、系统和深刻的认识,并能运用力学知识分析日常生活中的一些现象、解决相关的实际应用问题。

课程目标:

1)力学课程是学生学习大学物理的入门课程,从中学物理到大学物理,所学内容将从中学的“匀速直线”、“匀速圆周”到大学的“变速曲线”,从中学的“恒力”到大学的“变力”对物体运动状态的改变,本课程强调如何应用微积分来解决这些问题,学生将会在大学物理的后续课程的学习,以及相关的专业课的学习中能熟练应用微积分研究和解决问题。

2)力学是物理学、天文学和许多工程学的基础,机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本依据。在课堂中大量引入演示实验,让学生从物理现象出发,通过分析归纳的方法,得出物质运动的经验规律,让学生有更深的直观感性体验,有利于从感性到理性的认识过程。例题多与力学在实践生活中的应用相联系,对例题的结论进行讨论也尽量与实际应用相联系。学生将会在生活学习工作中,对碰到的力学问题能进行分析和深入思考,能灵活地运用力学知识解决具体的力学问题。

3)力学部分是学生进一步深造从事科学研究的基础。本课程讲授过程强调物理图像和物理过程,强调对物理本质的探讨和分析,强调对基本的物理概念和方法的理解和讨论,夯实基础。学生将来在夯实的基础上从事科学研究和科学创新研究。

4)授课形式多样化,组织学生课下采用小组讨论学习方式讨论需要深度思考的问题,利用微信群等手段鼓励学生讨论、质疑、探究、提出问题,线上学习与线下学习结合培养学生自主学习的能力。学生将在未来的工作和科研中能不迷信所谓权威,能做出开创性的工作,能够具有团队意识和团队协作能力。

推荐使用教材:《力学》(第三四版)

推荐使用教材编者:张汉壮

推荐使用教材出版社:高等教育出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2019

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 《力学》(新概念物理教程)赵凯华,罗蔚茵。高等教育出版社,2004

  2. 《力学》(第三版),漆安慎,高等教育出版社,2012年。

  3. 《力学与理论力学》[],杨维纮,科学出版社,2014

  4. 《费尔曼物理学讲义》(翻译版)[]费尔曼,李江芳,王子辅,钟万蘅 译,上海科学技术出版社,2006

  5. 《探究物理现象--演示实验教程》师玉荣,马君,马丽珍。清华大学出版社,2015


热学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101203

课程英文名称:ThermalPhysics

课程总学时: 48

课程总学分: 3

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:热物理学是研究有关物质的热运动以及与热相联系的各种规律的科学。它与力学、电磁学及光学一起共同被列为经典物理的四大基石。在各种实际变化过程中,热运动与机械的、电磁的等其他基本运动形式之间存在着极为广泛和深刻的内在联系。热学是热力学与统计物理、半导体物理、量子力学和固体物理等课程的重要基础课。

课程目标:本课程目标是培养学生具备良好的物理理论基础和知识运用能力,使学生建立从热力学与统计物理学两种不同的角度去研究物质的热运动,宏观描述方法和微观描述方法的紧密结合,使热物理学成为联系宏观世界与微观世界的一座桥梁。到课程结束时,学生应能:

1)对热物理学的基本概念、基本理论和基本思想能够良好的掌握;

  1. 使学生建立从宏观和微观两种不同的观点着眼,采用不同的方法加以研究物质的热运动以及与热相联系的各种规律;

3)具备利用热物理学知识解决具体理论问题的能力;

4)具备利用热物理学知识解决一些相关实际问题的能力。

推荐使用教材:《热学》(第4版)

推荐使用教材编者:秦允豪

推荐使用教材出版社:高等教育出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2018

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 《热学-新概念物理教程》(2),赵凯华,罗蔚茵编写,高等教育出版社,20156月出版。

  2. 《热学》,李椿,章立源,钱尚武,等著,人民教育出版社,20086月出版。

  3. 《热学教程》(3),黄淑清、聂宜如、申先甲著,高等教育出版社,201512月出版。

  4. 《热物理学导论》(英文版),英文书名:AnIntroduction to Thermal Physics, 丹尼尔V施罗德(DanielV. Schroeder)著,世界图书出版公司,20084月出版。


光学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101211

课程英文名称:Optics

课程总学时: 64

课程总学分: 4

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:光学是物理学中最古老的一门基础学科,又是当前科学领域中最活跃的前沿阵地之一。光学课程既能为学生进一步学习原子物理、量子力学、相对论等课程准备必要的前提条件,又有助于进一步探讨微观和宏观世界的联系与规律。通过本课程学习使学生对光的本性、光的传播及光与物质的相互作用等方面有所了解和掌握。它与原子物理、电动力学、量子力学、应用光学、激光原理等后继课程有密切的关系。本课程内容包括:波动光学、几何光学、光的量子性和现代光学基础。

课程目标:本课程目标使学生能全面地认识和理解光的本质、光学基本现象和基本概念,系统地掌握光学的基本规律,并在掌握理论的同时,努力与科学、技术和社会生活紧密联系。并为学习后继课程打下必要的基础。到课程结束时,学生应能:

(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。

(2) 牢固掌握几何光学的基本概念、成像规律和作图方法。熟悉典型助视光学仪器的基本结构及原理。

(3) 对日常生活中基本的光学现象能够做到定性解释说明,并了解现代光学的发展概况以及现代光学的基本概念、原理,研究的方法、手段,培养学生学习的兴趣,了解现代光学技术及光学设计软件。

(4) 培养学生的学习能力、科学探究能力和分析解决问题的能力,培养学生实事求是、勇于探究的科学精神和辩证唯物主义世界观。

推荐使用教材:《光学教程》(第五版)

推荐使用教材编者:姚启钧

推荐使用教材出版社:高等教育出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2014

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 《光学》赵凯华编,高教出版社,2004

  2. 《光学》章志鸣编,高教出版社,2004

  3. 《光学教程》叶玉堂、饶建珍、肖峻编,清华大学出版社,2005

  4. 《现代光学导论》G.R.福尔斯编,上海科学技术出版社

  5. 《物理学史》郭奕玲编,清华大学出版社,1993

  6. 《物理学原理在工程技术中的应用》马文蔚编,科学出版社,2001

  7. 《探究物理现象—演示实验教程》师玉荣、马君、马丽珍编著,清华大学出版社,2015


电磁学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101205

课程英文名称:Electromagnetics

课程总学时: 64

课程总学分: 4

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:电磁学是物理学专业的一门重要的基础课,电磁学已渗透到物理学的各个领域,成为研究物质过程必不可少的基础。电磁学中最重要的概念是“场”,课程重点是“场”的概念的理解和利用矢量场论的方法研究电磁场的性质。课程内容主要包括静电场、导体与电介质、恒定磁场、磁介质、时变电磁场与电磁波。

课程目标:本课程目标使学生能全面地认识和理解电磁运动的基本现象和基本概念,系统地掌握电磁运动的基本规律,并为学习后继课程打下必要的基础。到课程结束时,学生应能:

  1. 学生会用电场强度的叠加原理、高斯定理、电场强度与电势梯度的关系计算不同形状带电体的场强;

  2. 学生会用毕奥萨伐尔定律、磁场的环路定理计算不同形状载流体的磁场;

  3. 学生学会运用微分、积分、矢量场论等数学工具分析矢量场的性质;

  4. 学生对日常生活中基本的电磁现象能够做到定性解释说明;

  5. 学生将对电磁学中基本定律的内涵和外延增进认识,掌握基本的科学研究方法。

推荐使用教材:《电磁学》(第三版)

推荐使用教材编者:梁灿彬秦光戎 梁竹健

推荐使用教材出版社:高等教育出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2012

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 《新概念物理教程-电磁学》赵凯华陈熙谋编、 高等教育出版社, 2003版。

  2. 《电磁学》张三慧编,清华大学出版社,1999年版。

  3. 《电磁学专题研究》:陈秉乾等编,北京大学出版社,2004

  4. 《物理学原理在工程技术中的应用》马文蔚编,科学出版社,2001

  5. 《磁的世界》李国栋编,湖南教育出版社,199412月版。

  6. 《费曼物理学讲义》第二卷R.P.Feynman编,王子辅译,上海科学出版设,1981

  7. 《探究物理现象—演示实验教程》师玉荣、马君、马丽珍编著,清华大学出版社,2015



理论力学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101219

课程英文名称:Theoreticalmechanics

课程总学时: 64

课程总学分: 4

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:理论力学是在普通物理力学课程基础上首次运用高等数学工具,全面系统地阐述宏观机械运动的普遍规律的一门学科。本课程针对低年级物理学类专业学生开设。课程基本内容包括牛顿力学和分析力学两部分。课程逻辑推理严密、内容体系完整、理论性较强,与注重由实验现象出发给出一般规律的普通物理力学相比,它在理论上和解决问题的方法上都有较大提高。通过课程学习,要求学生系统掌握宏观机械运动的基本概念和基本规律,掌握处理力学问题的一般方法,进而提升解决一般物理问题所需要的抽象思维能力。

课程目标:本课程为低年级物理学类专业学生提供理论物理的基本物理思想和方法的入门指导。通过本课程的学习,学生可进一步理解经典力学体系全貌,掌握处理物理问题的一般方法,培养抽象建模能力和从一般到特殊的分析能力,提高逻辑演绎推理能力,进一步提升灵活使用高等数学的能力,为学生的后续课程学习奠定良好的数学和力学基础。到课程结束时:

1)学生将对经典力学领域内的基本物理模型、概念、定理和方法有全面而系统的理解和认识。

2)学生能使用以上知识分析常见力学问题,并建立起合适的物理模型(质点、刚体和质点组),并能够选择合适的基本原理和方法进行处理。

3)学生学会理论力学的两种基本问题处理方法(牛顿力学方法和分析力学方法),并能利用以上两种方法熟练分析求解常见力学问题。

4)学生能够根据问题性质,灵活使用不同参考系、不同坐标系来分析求解不同物体的运动规律。

5)学生能够熟练选择使用合适的高等数学工具(矢量、微积分、常微分方程、变分法),通过逻辑推演,给出一般力学问题的书面解决过程。并能就其物理本质展开较为全面深入的讨论。

6)学生将通过小组合作,尝试解决生活中的实际问题。并通过口头报告或书面报告形式分享研究结果。经此过程,学生学会区分物理模型与真实世界的差异性,学会使用合适的基本原理和方法处理特殊问题,提升发现问题、分析问题、解决问题、交流协作的能力。

推荐使用教材:《理论力学教程》(4)

推荐使用教材编者:周衍柏

推荐使用教材出版社:高教出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2018

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

[1]《经典力学》,[]戈德斯坦,第2版,陈为恂译,科学出版社,1986

[2]《质点与系统的经典力学》,[]Marion,李笙译,高教出版社,1985

[3]《力学与电动力学》,[]朗道、栗弗席茨,李复龄译,高教出版社,1986

[4]《理论力学》,2版,金尚年、马永利,高教出版社,2002年。

[5]《经典力学》,沈惠川李书民中国科学技术大学出版社2006

[6]《理论力学》(I/II),第7版,哈尔滨工业大学理论力学教研室,高教出版社,2009年。

[7]《力学:理论力学》,第4版,梁昆淼,高等教育出版社,2009年。

[8]《力学与理论力学》(上下),第2版,杨维纮(上册)/秦敢,向守平(下册),科学出版社2016年。

[9]《新概念物理教程—力学》,赵凯华、罗蔚茵,高教出版社,1995



电动力学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:084303201261

课程英文名称:Electrodynamics

课程总学时: 64

课程总学分: 4

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:电动力学是物理学专业的一门重要基础理论课,其主要内容是建立电磁场的基本概念,阐述电磁现象的基本规律,探讨解决电磁场问题的常用方法。

课程目标:通过对本课程的学习,使学生初步掌握电磁场的基本规律,加深对电磁场性质和时空概念的理解,获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力,为以后解决实际问题打下基础。

推荐使用教材:《电动力学》(第三版)

推荐使用教材编者:郭硕鸿

推荐使用教材出版社:高教出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2008

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 王超英,《电动力学》,青岛海洋大学出版社,1979

  2. 何启智主编,《电动力学》,高等教育出版社,1985年第一版

  3. 曹昌祺,《电动力学》,人民教育出版社,1979年第一版

  4. J.D.Jackson,《ClassicalElectrodynamics》,高等教育出版社,第三版影印。



量子力学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071313101249

课程英文名称:QuantumMechanics

课程总学时: 64

课程总学分: 4

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:量子力学是近代物理学的支柱,也是当代科学技术的重要基础。量子力学作为理论物理学的重要组成部分,是在普通物理学的基础上阐述微观世界运动规律的系统化的理论体系。由于宏观物质是由微观粒子组成的,量子力学也可揭示宏观世界运动规律,这些规律往往是用经典物理学无法获得的。量子力学通过对物质波粒二像性的认识,引入波函数的描述方法及其演化方程,给出可观测力学量的测值及其概率分布,从而建立起一个与实验相互沟通的严整自洽的逻辑体系,并应用于各种具体的量子力学系统。量子力学带来了半导体、激光、核能等技术,将人类带入了信息时代;目前正在进行第二次量子革命,将催生量子计算、量子通信、量子传感等新一代量子信息技术。本课程是物理学专业本科生的一门专业知识必修课,也可供光电信息科学与工程、海洋技术、微电子科学与工程等专业本科生选修,是现代科学技术工作者应该具备的重要知识体系。

课程目标:

1)建立起量子力学的基本观念,包括波粒二象性的基本图像,概率幅描述、量子化现象及不确定原理等基本特征。掌握量子力学的理论体系。如何确定系统的状态波函数,和已知状态波函数如何确定可观测力学量的可能测值及其概率分布是量子力学的两个基本问题,相关理论包括波函数及其概率解释和态叠加原理,力学量算符及其本征值和本征函数,量子测量原理,薛定谔方程,全同性原理;量子力学的矩阵形式及表象变换;狄拉克符号;角动量及自旋理论。(知识目标)

2)学会量子理论发展和应用的基本方法。学会一维和三维空间中一些典型量子力学问题的求解。学会不含时微扰论、变分法等近似方法,了解固体物理、量子统计、第一性原理计算的量子力学原理。掌握量子跃迁及自发辐射、受激辐射和吸收的概念,学习含时微扰论并用于处理辐射的发射和吸收。学会在量子力学中应用微积分、线性代数、数学物理方法、概率统计等数学知识,通过应用强化对相关数学知识的理解和掌握。学习用计算机处理有关量子力学问题。(能力目标)

3)开展小组研究,通过口头报告或书面研究报告形式提供研究结果,提升提出问题并解决问题的能力。提升物理思维和理性思考能力,提升科学素养、增强社会责任感(情感目标与价值目标)。

推荐使用教材:《量子力学概论》(第三版)

推荐使用教材编者:DavidJ. Griffiths

推荐使用教材出版社:机械工业出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2014

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. DavidJ. GriffithsIntroductionto Quantum Mechanics,英文版,原书第2版,机械工业出版社,2015

  2. 曾谨言,量子力学教程,第二版,科学出版社,2012

  3. 张永德,量子力学,第二版,科学出版社,2008

  4. 潘必才,量子力学导论,第二版,中国科学技术大学出版社,2019

  5. 陈鄂生,量子力学基础教程,第一版,山东大学出版社,2013

  6. 钱伯初,曾谨言,量子力学习题精选与剖析,第三版,科学出版社,2008

  7. 陈鄂生,量子力学习题与解答,科学出版社,第一版,2012

  8. 胡行等,量子力学概论学习指导与习题解答,机械工业出版社,第一版,2014



数学物理方法

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101289

课程英文名称:Methodsof Mathematical Physics

课程总学时:80

课程总学分: 5

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:数学物理方法是为物理专业和其它相关专业提供必要数学工具的基础课程。本课程为物理专业和光学工程专业本科二年级学生开设,内容主要包括复变函数论、偏微分方程、矢量分析、积分变换和特殊函数等,通过这些内容的学习,将为学生进一步学习理论物理课程和其它理论课程提供数学基础。

课程目标:学生学习该课程以后,应具备以下能力:

1)能够对物理问题建立数学模型,理解不同物理问题的内在联系

2)能够掌握偏微分方程的求解方法,尤其是分离变量法。

3)能够掌握矢量分析的基本方法,并且能够在经典场论中应用矢量分析方法。

4)能够掌握球函数和柱函数的基本性质,并在物理问题中加以应用

5)能够理解积分变换的思想,掌握傅里叶变换和拉普拉斯变换的计算方法。

6)能够坚定辩证唯物主义的科学哲学观点,在马克思主义哲学的指导下从事学习和研究

推荐使用教材:《数学物理方法》(第四版)

推荐使用教材编者:梁昆淼

推荐使用教材出版社:高等教育出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2008

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 严振军,《复变函数》,中国科技大学出版社,2002

  2. 姚端正,《数学物理方法》,高等教育出版社,2010年第三版

  3. 吴崇试,《数学物理方法》,北京大学出版社,2003年第二版

王竹溪,郭敦仁,《特殊函数概论》,北京大学出版社,2000


应用光学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101213

课程英文名称:AppliedOptics

课程总学时: 72

课程总学分: 4

含实验或实践学时:16

含实验或实践学分:0.5

课程描述:应用光学是高等学校光电信息科学与工程类、仪器仪表类及其相近专业的一门专业基础课程。课程的主要教学内容包括几何光学、典型光学系统和像差理论三大部分。通过本课程的学习,使学生掌握理想光学系统成像的基本理论,掌握典型光学系统的成像原理及设计方法,掌握像差理论基础。通过理论与实验环节的结合,本课程将为学生从事光学工程等相关领域的工作以及进一步的学习奠定基础。

课程目标:应用光学课程作为学生最早接触的工程类课程,因此在培养学生相关工程素质方面具有不可替代的作用,对于学生学习其他专业课程也具有承先启后的作用。本课程的目标是在完成基本理论教学任务的同时,突出该课程的工程应用背景,将学生的眼光更多地引向工程实际,使学生逐步适应从习惯于科学理论理想假定的学习者到光学工程技术人员的转变,在对实际问题的分析与讨论中培养学生学习与发展的能力和创造性解决工程问题的能力。

推荐使用教材:《工程光学》(第四版)

推荐使用教材编者:郁道银,谈恒英

推荐使用教材出版社:机械工业出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2015

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 李晓彤.几何光学像差 光学设计,第三版.浙江大学出版社

  2. 张以谟.应用光学,第三版.电子工业出版社.2008


物理光学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101215

课程英文名称:PhysicalOptics

课程总学时:72

课程总学分: 4

含实验或实践学时:16

含实验或实践学分:0.5

课程描述:本课程是光电信息科学与工程本科学生重要的专业基础课程,主要是利用波动光学理论来解释光在介质中的传播时出现的现象及其基本规律。物理光学涵盖经典光学和现代光学的广泛内容,包括光的基本性质、光的干涉、衍射、吸收、散射及晶体光学基础等。该课程在光电信息科学与工程专业的课程体系中起到主导作用。该门课程学习的程度将直接影响学生对后继多门课程,如光信息处理,激光原理等的掌握与理解,直接影响学生的专业技能及在相关专业领域的就业及工作能力,尤其是对现代光学技术的理解、掌握和运用起着至关重要的作用。

课程目标:本课程的目标是让学生掌握光的波动理论及晶体光学的一些基本知识、概念。学生应掌握光的基本波动性质、光的干涉、衍射、吸收、色散、散射及晶体光学基础等。通过本课程的学习,学生应学会用光的电磁理论解决光的干涉、衍射及其与物质的相互作用问题,为多门专业课程的学习奠定良好的基础。

1)熟练掌握光波的干涉、衍射、偏振基本理论以及初步应用,掌握傅立叶光学的分析方法,能够进行光波传播和与介质相互作用的理论计算;

2)能够根据所学理论,使用科学计算语言,进行光的干涉、衍射、偏振和傅立叶光学的科学计算和模拟;

3)能够理论结合实际,掌握应用所学理论开展光的干涉、衍射、偏振和傅立叶变化实验的初步技能,并熟悉相关的实验系统和光学元器件。

推荐使用教材:《工程光学》(第四版)

推荐使用教材编者:郁道银,谈恒英

推荐使用教材出版社:机械工业出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2015

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 梁铨廷编.物理光学.北京:电子工业出版社,2008.4

  2. 韩军、刘钧主编,工程光学,西安电子科技大学出版社,2006.7

  3. 赵达尊,张怀玉编著.波动光学.北京:宇航出版社,1988.8

  4. 钟锡华编著.现代光学基础.北京:北京大学出版社,2003.8

  5. 蔡履中,王成彦等编著.光学.济南:山东大学出版社,2002.8

  6. 廖延彪著.偏振光学.北京:科学出版社,2003.8

  7. 赵凯华编著.光学.北京:高等教育出版社,2004.11



原子物理学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101233

课程英文名称:Atomic physics

课程总学时:48

课程总学分: 3

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:原子物理学是物理学专业的一门重要专业核心必修课程,属于专业发展课程。原子物理学是研究介于分子和原子核两层次间物质结构的科学,研究这一层次是由什么组成,组成物是怎样运动和发生相互作用的。原子物理学的发展为量子力学的建立奠定了基础,它上承经典物理,下接量子力学,属于近代物理的范畴,随着科学技术的发展,原子物理学在许多领域得到广泛地应用和拓展。

课程目标:

1)使学生初步建立描述微观世界的物理图像,掌握原子、原子核的结构和运动规律,了解粒子物理中的有关知识,为今后继续学习量子力学、固体物理学、近代物理实验等课程打下坚实基础。

2)掌握研究原子物理问题的基本方法,明确如何由分析实验结果出发,建立物理模型,进而建立物理理论体系的过程,培养学生分析问题和解决问题的能力。

3)使学生了解一些正在发展的学科前沿,扩大视野,引导学生勇于思考、乐于探索发现,培养其良好的科学素质。培养学生辩证唯物主义世界观。

推荐使用教材:《原子物理学》(第4版)

推荐使用教材编者:杨福家

推荐使用教材出版社:高等教育出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2008

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 褚圣麟.《原子物理学》.高等出版社.

  2. 陈宏芳.《原子物理学》.中国科技大学出版社.

  3. 赵凯华.《量子物理》.高等教育出版社.

  4. 费曼.《费曼物理学讲义》.世界图书出版公司.



固体物理

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071323221213

课程英文名称:SolidState Physics

课程总学时:48

课程总学分: 3

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:固体物理是凝聚态物理的重要分支,是物理学、材料科学、半导体物理等专业的基础。通过学习固体的结构及其组成粒子(原子、离子、电子)之间的相互作用、运动规律,理解晶体结构与物质力学、热学、光学性质的之间的关系,认识晶体性能和用途。主要内容包括晶体结构的基本描述、化学键与晶体形成、晶体缺陷与扩散、晶格振动与晶体的热学性质、金属电子论、能带理论、晶体电子在电场和磁场中的运动七个部分。

课程目标:学生通过本课程的学习,掌握晶格振动规律,能带理论等,对固体物理领域的一些新进展能够深入理解其基本概念,有清楚的物理图象,能够运用所学物理方法分析前沿问题。

1)理解初基元胞,单胞,魏格纳-塞兹元胞的区别;理解简立方,体心立方,面心立方的基本结构,体积计算的两种方式;掌握堆积密度的计算;理解简单晶格和复式晶格的关联;理解倒格子,正格子基矢关系,会求解立方体系的倒格子;理解X射线衍射中劳厄方程,布拉格方程,埃瓦尔德球三种衍射条件的关联。

2)掌握晶体成键的基本类型。

3)掌握一维单原子链,双原子链的振动规律,光学支与声学支的区别;理解声子的物理意义;掌握离子晶体长波的相关概念;掌握晶格振动两种的热容模型。

4)理解特鲁德模型与索末菲模型的差异,两种模型对欧姆定律,电子热容的应用解释。

5)掌握能带论的三条基本假设,布里渊区与实空间下魏格纳-塞兹元胞的关联;理解近自由电子近似与紧束缚近似求解能带的差异,以及两套方法适用的体系,通过近自由电子近似理解能隙的形成,通过紧束缚近似理解能带的展宽;理解磁场下的电子运动,朗道能级的形成;理解导体,半导体,绝缘体的区分。

推荐使用教材:《Introductionto Solid State Physics

推荐使用教材编者:Kittel,Charles

推荐使用教材出版社:Wiley

推荐使用教材出版时间及版次:1976

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

[1]《固体物理教程》,王矜奉著,山东大学出版社,2013年。

[2]《固体物理学》胡安章维益著, 高等教育出版社,2011年。



激光原理与技术

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071303211303

课程英文名称:Principlesand Techniques of Lasers

课程总学时:64

课程总学分: 4

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:本课程将从激光的基本概念、激光器的基本原理、激光器的基本组成、激光器器件、典型激光技术等方面入手,力求全面立体地向学生呈现激光从理论推导到实际产生的整个流程,深入认识和理解激光器的构造原理和技巧,让学生明白激光产生与硬件和机理的关系,培养学生运用专业知识解析高端光学仪器的能力和素质。

课程目标:通过本课程的学习,使学生掌握激光科学中常用的基本概念、激光器的一般原理、光学谐振腔和激光的基本性质,以及常用的激光技术的一般原理。并对激光理论、典型的激光器件和技术有所了解。

推荐使用教材:《激光原理》(第6版)

推荐使用教材编者:周炳琨

推荐使用教材出版社:国防工业出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2009

考试形式:有限开卷考试

主要参考书: 

  1. 陈珏清,王静环编著,《激光原理》,浙江大学出版社,1992.

  2. 蓝信锯等编著,《激光技术》,科学出版社,2000.8,第1.

  3. 高以智等编,《激光原理学习指导》,国防工业出版社,2007.1.

  4. WilliamT. Silfvast, “Laser Fundamentals”, Cambridge University Press,20042ndEdition.

  5. WalterKoechner著孙文 等译,《固体激光工程》,科学出版社,2002,第4.

  6. JeffHecht, “The Laser Guidebook”, McGraw-Hill Book Company, 1986,1st Edition


光学系统设计

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071303101217

课程英文名称:OpticalSystem Design

课程总学时:64

课程总学分: 3

含实验或实践学时:32

含实验或实践学分:1

课程描述:光学系统设计是光电信息科学与工程专业的一门重要专业核心必修课程,属于专业发展课程。光学系统设计是在应用光学基础上,研究光学仪器的核心——光学系统的设计理论和方法的一门科学。光学系统设计发展至今,经历了有手工计算和人工校正像差,到计算机计算像差和像差自动校正的巨大变革。随着科学技术的发展,对光学仪器和光电仪器中光信息识别和提取要求也越来越高,光学系统设计在许多光电领域得到广泛应用和拓展。

课程目标:

1)使学生了解光学仪器和光电仪器研发的大概过程和步骤,了解光学仪器和光电仪器的系统组成。

2)使学生建立光学仪器和光电仪器中光学系统的概念,使学生了解如何由仪器的总体技术指标确定仪器光学系统的技术指标,培养学生光学仪器和光电仪器的研发能力。

3)使学生熟悉光学系统像差理论和成像质量评价方法,培养学生运用物理光学和应用光学知识分析问题和解决问题的能力。

4)使学生了解光学自动设计程序,初步掌握光学系统设计的方法和步骤,培养学生独立设计和研发光学系统能力。

5)使学生了解一些正在发展的光学工程学科前沿,扩大视野,引导学生勇于思考、乐于探索发现,培养其良好的科学素质。培养学生辩证唯物主义世界观。

推荐使用教材:《光学设计》(第2版)

推荐使用教材编者:刘钧、高明

推荐使用教材出版社:国防工业出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2016

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 李晓彤,岑兆丰,《几何光学.像差.光学设计》,浙江大学出版社

  2. 袁旭沧.《现代光学设计方法》,北京理工大学出版社

  3. 张以谟.《应用光学》,电子工业出版社

  4. 王之江.《光学设计理论基础》,科学出版社



光度学与色度学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071313211201

课程英文名称:Photometryand Colorimetry

课程总学时:16

课程总学分: 1

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:光度学与色度学的理论与测量技术是现代光学与光信息工程重要基础。光度学与色度学是一门涉及物理学、心理物理学等多学科的综合性学科,包括了光度测量和色度测量的基础理论和技术方法,在光学测量,工业设计,产品质量管理,以及遥感和信息处理等领域有很强的实用价值。本课程是光信息科学与技术专业本科生的专业课,通过本课程的学习要求学生掌握光度学和色度学的基本概念、基本理论和基本实验与计算方法,通过一定量的演示教学使学生能够理论联系实际,了解与掌握光度与色度的基本测量与实验技术,以达到能够适应目前社会对该学科知识需求的发展趋势。

课程目标:通过本课程的学习,学生可以掌握光度学与色度学的基本概念,原理,光度仪器和色度仪器测量的基本原理及使用方法,提升学生应用光度学知识和色度学知识开展光度测量和色度测量的能力。此外,在课程学习中,学生在学习光度学和色度学基础知识的同时,能够逐步深化对这些知识的认知,学会在具体实践中的应用,提升自身的科研思维工作能力。

推荐使用教材:《颜色信息工程》

推荐使用教材编者:徐海松

推荐使用教材出版社:浙江大学出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2016

考试形式:开卷考试

主要参考书: 

  1. 辐射度光度与色度及其测量,金伟其、胡威捷,北京理工大学出版社

  2. 色度学,荆其成,科学出版社


光电子学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:084303201245

课程英文名称:Optoelectronics

课程总学时:48

课程总学分: 3

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:本课程主要面向光电信息科学与工程、物理学等本科专业的高年级学生,介绍半导体物理,课程内容包括:晶体结构与能带理论、载流子的统计分布、半导体的导电性、非平衡载流子、PN结、半导体的光学性质等。通过本课程学习,学生能够了解能带理论,能够利用能带理论阐明半导体发光、光电探测等物理现象。

课程目标:本课程目标是为引导并培养光电信息科学与工程、物理等专业高年级学生综合运用物理、数学知识的能力,理解半导体光电器件的基本原理,更好理解光电技术、激光原理与技术等后置课程,增强沟通能力和团队合作意识。

到课程结束时,学生应能:

1)理解能带理论,对晶体中的电子状态有清晰的理解;

2)利用能带理论,理解PN结的接触特性,并能够计算简单PN结的I-V特性。

推荐使用教材:《半导体物理学》(第7版)

推荐使用教材编者:刘恩科,朱秉生,罗晋生

推荐使用教材出版社:电子工业出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2010

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 《半导体物理学》(2),叶良修编著,高等教育出版社,200710月出版。

  2. Physicsof Semiconductor Devices》,Sze.S. M.著,1981,John Wiley & Sons,.



光纤通信

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:084303101237

课程英文名称:OpticalFiber Communications

课程总学时:80

课程总学分: 4

含实验或实践学时:32

含实验或实践学分:1

课程描述:本课程是光电信息科学与工程和电子信息科学与技术的一门专业课。光电信息科学与工程专业课程的核心包括五个部分:光信息检测技术,光信息存储技术,光信息处理技术,光信息传输技术,光信息显示技术。《光纤通信》就是解决光信息传输理论和技术的一门课程,是该专业的核心课程之一。光纤通信课程的特点是不仅具有很强的理论性,而且具有很强的实践性。因而也是光电信息科学与工程专业培养IT产业人才的重要一环。通过线上线下混合式学习,要求学生掌握光纤通信原理,培养学生理论与实践相结合的方法。

课程目标:目前,基于光纤通信及高速信息网已将我们带入一个崭新的信息时代,我们的工作,学习和生活方式都随之发生了巨大的变化。作为信息学院物理系光电信息科学与工程专业的专业必修课,本课程不仅展现了光学理论广泛的应用前景;也会促进光学理论的发展。本着理工融合的特色,全面培养学生扎实的科学理论基础和较强的技术应用能力,“光纤通信”的目标是:本课程侧重理学体系,通过光纤通信课程的教学,使学生系统学习光纤特性、导光原理和传输原理,掌握光纤通信系统中各种元器件的基本工作原理和特性,并能自主设计光纤通信系统,全面了解光纤网络知识和发展动态,为学生毕业后从事相关的工作和学习打下良好基础。

推荐使用教材:《光纤通信》

推荐使用教材编者:原荣,杨淑雯,肖石林等

推荐使用教材出版社:机械工业出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2013

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 光纤通信系统原理与实验教程,张宝富,谭笑,将慧娟,电子工业出版社,2004.1

  2. 光纤通信(第2版),顾婉仪主编,人民邮电出版社,2011

  3. 光纤通信,原荣,电子工业出版社,2010

  4. 光纤孤子通信理论基础,杨祥林,国防工业出版社,2000

  5. 新型光无源器件,黄章勇,北京邮电大学出版社,2003.2

  6. 光纤通信原理与系统,张明德,东南大学出版社,2001

  7. 光纤通信基础,李玲,国防工业出版社,1999

  8. 光纤数字通信技术,解金山,电子工业出版社,1997

  9. 光纤通信技术及应用,苏斌,湖北科学技术出版社,1996

  10. 光纤技术及应用,彭吉虎,北京理工大学出版社,1995

  11. 光纤数字通信实用基础,纪越峰,科学技术出版社,1994

  12. 光纤通信,李泽民,科学技术文献出版社,1992

  13. 光纤通信导论,石守勇,厦门大学出版社,1991版社



光电显示技术

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:084304201204

课程英文名称:Optoelectronicdisplay technology

课程总学时:32

课程总学分: 2

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:光电显示技术是将电子仪器设备输出的信号转换成视觉可见的图像、图形、字符等光信号的技术。它是人与机器的界面与窗口,是信息产业的重要组成部分。本课程将介绍显示器件的工作原理,人眼与视觉、显示器件性能参数、各种显示器件(如液晶显示,投影显示、等离子体显示板、发光二极管等)的结构原理与制备工艺等内容。通过该课程的学习,要求学生们了解视觉特性及其对显示器件主要性能的要求,理解显示的基本原理,掌握主要显示技术的基本原理、器件结构、制备工艺及其驱动电路,培养运用光电知识的能力。

课程目标:了解和掌握主要信息显示器件的工作原理、基本结构和制备工艺,学会将应用光学、物理光学、数字电路等学科基础知识与光度与色度学等专业知识应用于具体的显示器件,培养学生具有工程技术观点和技术开发能力,达到华盛顿公约规定的国际工程师认证的标准,培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。

推荐使用教材:《现代显示技术及设备》(第一版)

推荐使用教材编者:李文峰,李淑颖,袁海润

推荐使用教材出版社:清华大学出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2016

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 新型显示技术,高鸿锦,董友梅等编著,北京邮电大学出版社

  2. 电子显示技术,田民波编著,清华大学出版社.



现代光学仪器

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:084303201253

课程英文名称:ModernOptical Instruments

课程总学时:32

课程总学分: 2

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:本课程将基于现代光学仪器的知识架构,重点介绍光谱测量技术和光学成像技术,通过科研实际的光学仪器的学习和介绍,认识和理解相应的光学原理、光学技术、光学结构和光学运用等内容,通过该课程的学习,期望能够达到介于“科普”和“科研”之间的教学效果,培养本科生运用专业知识尝试理解和构建光学仪器的能力和素质。

课程目标:现代光学仪器突破了传统理论束缚,原理创新,技术新颖,拓宽了应用领域,激光、红外、光纤、光信息处理等许多新技术获得应用。通过本课程的教学使学生理解掌握用光谱测量方法的基本原理以及主要技术特点;要求学生理解典型光学仪器的基本原理与技术基础,在熟悉实验室现有的光学仪器的具体操作规程和性能指标的基础上,能提出有意义的具体实验方案,使学生综合运用所学专业知识的能力得到锻炼。

推荐使用教材:《光子学技术与应用》(第6版)

推荐使用教材编者:刘颂豪

推荐使用教材出版社:广东科技出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2006

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

[1]杨国光编著,《近代光学测试技术》,浙江大学出版社,1997

[2]赵宏等译,《光电仪器:激光传感与测量》,西安交通大学出版社,2006

[3]范志刚编著,《光电测试技术》,电子工业出版社,2004

[4]苏大图编著,《光学测试技术》,北京理工大学出版社,1996

[5]赵立平编著,《光学测量实验与习题》,北京理工大学出版社,1993

[6]严凤霞编著,《现代光学仪器分析选论》,华东师范大学出版社,1992

[7]陈海清编著,《现代实用光学系统》,华中科技大学出版社,2003

[8]陆同兴编著,《激光光谱技术原理》,中国科学技术大学出版社,1999

[9]刘颂豪主编,《光子学技术与应用》,广东科技出版社/安徽科技出版社,2006.



高等量子力学

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071303201228

课程英文名称:AdvancedQuantum Mechanics

课程总学时: 48

课程总学分: 3

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:高等量子力学是物理学专业的专业选修课。本课程在量子力学的基本原理的基础上,进一步讲解量子力学在处理微观粒子体系上的基本应用及处理问题的基本方法。要求学生较为熟练的掌握量子理论的物理图象,能运用相应的数学方法解决一般的量子体系问题,同时介绍本门学科的新成果,使学生对本学科发展动向有所了解。本课程是物理学专业本科课程《量子力学》的后续课程。其内容主要分为两部分:第一部分是在量子力学课程基础上归纳阐述量子力学的基本原理(公设)及表述形式。第二部分主要讲述量子力学基本方法及其应用。在分析清楚各类基本应用问题的物理内容基础上,掌握量子力学对一些基本问题的处理方法。

课程目标:使得学生掌握微观粒子的基本规律,建立起微观粒子运动的基本图像,理解量子力学的基本假设、基本原理和基本方法。掌握利用量子力学的基本近似方法解决实际问题的处理。

推荐使用教材:《现代量子力学》(修订版)

推荐使用教材编者:J.J. Sakurai

推荐使用教材出版社:世界图书出版公司

推荐使用教材出版时间及版次:2006

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 《量子力学》第二版张永德, 科学出版社,2010年;

  2. 《量子力学》第二版邹鹏程,高等教育出版社,2003

  3. 《量子力学习题与解答》,陈鄂生,科学出版社,2012


声学基础

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071302101229

课程英文名称:Fundamentalsof Acoustics

课程总学时:64

课程总学分: 4

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:该课程介绍从事声学工作所必需的声学基础理论,通过学习可以掌握分析声波的产生、传播、测量等有关问题的基本技能。具体内容包括质点系振动系统,弹性体振动系统,电-力-声类比方法,理想流体介质中小振幅声波方程、无限大均匀介质和管道中声传播,各种声源的辐射,声波的测量和接收,房间声学等。

课程目标:该课程主要涉及声波产生、传播、散射、接收相关的理论和技术,通过本课程的学习,学生将对生活中常见的声学现象和声学技术,比如乐器的发音,减振降噪技术,喇叭和麦克的工作原理,建筑中的声学设计等,有更深的了解。

推荐使用教材:《声学基础》(第三版)

推荐使用教材编者:杜功焕朱哲民 龚秀芬

推荐使用教材出版社:南京大学出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2008

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 《声学理论基础》何祚镛,赵玉芳编著国防出版社,1981年。

  2. 《现代声学理论基础》,马大猷科学出版社,20043月。

  3. 《理论声学》莫尔斯英格特 科学出版社,19869月。



海洋光学基础

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:084303201263

课程英文名称:Introductionto Ocean Optics

课程总学时:48

课程总学分: 2.5

含实验或实践学时:16

含实验或实践学分:0.5

课程描述:海洋光学是研究光在海洋(水体)及其相邻介质与界面中传输规律的理论和技术的统称,是海洋物理的分支之一,也是传统光学中辐射度学(Radiometry)的环境应用之一。本课程为光电信息科学与工程专业的专业知识必修课和物理学专业的选修课。课程主要内容包括:水体的光学特性、光在水气界面和水体中的辐射传输,海洋光学的反演方法等。

课程目标:通过本课程的学习,学生能够掌握海洋光学的基本概念,理解光在水气界面和水中的辐射传输过程,了解海洋光学的主要测量仪器和卫星水色遥感的基本原理,加深海洋中光学问题的认识。

推荐使用教材:《自然水体辐射特性与数值模拟》(第三版)

推荐使用教材编者:CurtisD. Mobley 著,方圣辉编译

推荐使用教材出版社:武汉大学出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2009

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 刘玉光,《卫星海洋学》,高等教育出版社,2009.

  2. 刘智深,关定华,《海洋物理学》,山东教育出版社,2004.

  3. 冯士筰,李凤岐,李少菁,《海洋科学导论》,高等教育出版社,2010.

  4. 张渊智,陈楚群,段洪涛等,《水质遥感理论、方法及应用》,高等教育出版社,2011.


单片机原理与技术

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071313221203

课程英文名称:Principleand Technology of MCU

课程总学时:32

课程总学分: 1.5

含实验或实践学时:16

含实验或实践学分:0.5

课程描述:单片机原理与技术是一门实用性强、实践性高、操作程序复杂的学科,该课程以AVR系列单片机为主,介绍单片机的组成特点,扩展和应用等问题,并对目前流行的其他类型单片机加以介绍。要求学生准确掌握ATmega16单片机的特点,可以使用并设计简单的单片机应用系统,熟悉单片机的程序调试和开发过程。在课堂中加入实例应用教学,注意因材施教,通过课堂讨论,演示等多种途径提高教学效果,从而在激发学生学习主动性和积极性的基础上,促进学生对单片机的了解和应用。

课程目标:本课程以培养学生的专业技能为中心,熟悉单片机的指令系统,掌握指令寻址方式,具有单片机编程设计和调试程序的能力,掌握可编程接口芯片的应用方法,单片机应用系统的硬件电路的设计方法,初步掌握ATmega16编程与调试的方法,培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。

1)了解单片机的组成原理、指令系统等;

2)掌握iccavr等编程软件,根据单片机功能单元和外围接口等设计功能实现,进行程序设计,培养学生自我思考的逻辑能力;

3)通过学习,设计小型应用系统实例,培养学生学以致用能力,达到要求标准。

推荐使用教材:轻松玩转AVR单片机C语言

推荐使用教材编者:刘建清

推荐使用教材出版社:北京航空航天大学出版社出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2011

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 张军等,AVR单片机C语言程序设计实例精粹》,北京:电子工业出版社;1,20091

  2. 马潮,AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》,北京航空航天大学出版社;1,200710



量子信息导论

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071313211211

课程英文名称:Introductionto Quantum Information

课程总学时: 48

课程总学分: 3

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:量子信息是研究利用量子力学系统进行信息处理任务(计算、编码、通信、探测等)的学科。本课程针对高年级物理类专业学生开设,课程包括量子信息学的若干基本内容:量子比特、量子操作、量子测量、量子纠缠、量子光学、量子隐形传态、量子密钥分发、量子计算、量子精密测量、量子模拟等。通过课程学习,要求学生掌握量子信息的基本理论和方法,能够利用这些理论解决本领域中较深入的科学问题,并通过对专业文献的阅读和思考,提升对科学研究的认识和科研能力。

课程目标:本课程目标是为高年级物理类专业学生提供一个通往学术研究的阶梯,在提升学生对学术研究认识的基础上,通过训练,引导并培养学生提出和解决科学问题的能力,增强沟通和团队合作意识。到课程结束时,学生应能:

1)通过听讲,领会量子信息中问题的提出、解决,以及理论体系的建立思路和过程,提升学生对学术研究的基本认识。

2)掌握基本的量子信息理论,了解基础的量子光学实验,对于量子信息领域的前沿研究方向具有一定的认识,能够解答基本的量子信息理论问题。

3)针对具体科研问题开展自主的小组讨论,进行具有一定深度的理论研究,激发学生对于未知问题的探索精神,提高学生解决问题的能力。

4)针对自己感兴趣的方向进行专业文献调研,提升筛选文献、找出有价值文献研读、把握相关专题前沿进展,以及提出科技问题的能力。

推荐使用教材:《QuantumComputation and Quantum Information

推荐使用教材编者:M.A.Nielsen, I.L. Chuang

推荐使用教材出版社:CambridgeUniversity Press

推荐使用教材出版时间及版次:2000

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 量子信息物理原理,张永德,科学出版社,2006年第一版

  2. 量子通信和量子计算,李承祖等,国防科大出版社,2000第一版

  3. QuantumInformation and Computation, J. Preskill, CIT, 1998

  4. ThePhysics of Quantum Information, D. Bouwmeester等,Springer-verlag,2000



水声学原理

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071303201223

课程英文名称:Principleof Underwater Acoustics

课程总学时: 48

课程总学分: 3

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:水声学原理是应用性非常强的一门课程。目前,水声学在海洋研究应用和军事应用方面起着极为重要的作用。本课程将以声纳方程为主线介绍水声学中的基本问题和相关知识,通过水声学原理课程的教学,使学生系统学习水声物理的基本原理,掌握水声发射、水声传播和接收的基本原理,为学生毕业后从事相关的工作和学习打下良好基础。

课程目标:本课程重点介绍水声物理的基础知识,为后续的专业课程学习、开展水声研究或毕业后从事相关工作打下基础。本课程侧重水声物理基础,通过水声学原理课程的教学,使学生系统学习水声物理的基本知识,掌握声纳系统的基本原理,海洋声传播、海洋混响、噪声、目标散射特性的机理和规律,为学生进一步的深造学习和毕业后从事相关工作打下良好基础。

教学目标包括: 

1)掌握声纳方程及其应用; 

2)掌握海洋中声传播环境的基本特点,掌握表面波导、深海声道等重要概念。

3)掌握声波在海洋中传播、在目标上反射和散射、海洋中的混响以及水下噪声的特征; 

4)提高英文水声学术文献的阅读能力和水声文档写作能力、提高英文口语表达能力。

推荐使用教材:《水声学原理》

推荐使用教材编者:刘伯胜雷家煜

推荐使用教材出版社:哈尔滨工程大学出版社

推荐使用教材出版时间及版次:1993

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 尚尔昌,水声学,科学出版社,1985

  2. R. J.尤立克,水声原理,哈尔滨工程大学出版社,1991

  3. S. M.弗拉泰,起伏海洋中的声传播,海洋出版社,1985

  4. 布列霍夫斯基赫,海洋声学,科学出版社,1983


MATLAB程序设计与应用

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071312201201

课程英文名称:Programmingwith Matlab Language

课程总学时: 64

课程总学分: 3

含实验或实践学时:32

含实验或实践学分:1

课程描述:MATLAB是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高级计算环境,现已被广大的工程师和科学家使用进行新的系统和产品的分析与设计。本课程针对低年级物理类专业学生开设,课程包括MATLAB程序设计的若干基本内容:矩阵与数值计算、程序设计、绘图与图形界面、符号计算等,以及实例引导的应用案例和两个应用专题。通过课程的学习,要求学生掌握MATLAB程序设计的各种基本理论和方法,能够利用程序设计规则、数值分析和绘图等功能函数对实际问题进行编程分析和结果展示,进而提升借助计算机程序进行实际问题中物理规律分析的能力。

课程目标:本课程目标是为低年级物理类专业学生储备通过计算机程序解决问题的理论和技能,引导并培养学生用MATLAB语言和物理理论解决实际问题的能力,增强沟通能力和团队合作意识。到课程结束时,学生应能:

(1)掌握基本的程序设计思路,养成良好的编程习惯。

(2)提高数值计算分析能力,掌握MATLAB解决问题的流程、数值化的解题思路、程序化的流程控制方式,以及MATLAB中的各种功能函数,并能解决一般的实际问题。

(3)利用MATLAB对实验数据、物理理论及基本数学问题进行数值分析的程序设计,并通过编制程序分析其中的各种规律,形象化的进行图形展示。

(4)针对实际问题开展小组研究(包括问题的提出、解决思路的形成、程序的设计和编制、错误的调试、结果的展示和分析等),并通过口头报告和书面总结的形式提供研究结果;激发学生利用MATLAB解决学习、研究中问题的兴趣,提升提出问题并解决问题的能力。

推荐使用教材:《MATLAB教程》

推荐使用教材编者:张志涌,杨祖樱

推荐使用教材出版社:北京航空航天大学出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2010

考试形式:闭卷考试+上机

主要参考书: 

  1. 王薇,MATLAB从基础到精通,电子工业出版社,2012.

  2. 穆尔(美),MATLAB实用教程(第二版),电子工业出版社,2010

  3. 周建兴,MATLAB从入门到精通,人民邮电出版社,2012

  4. 卓金武,MATLAB在数学建模中的应用,北京航空航天大学出版社,2011

  5. 刘卫国,MATLAB程序设计与应用,高等教育出版社,2006

  6. 周品,李晓东,MATLAB数字图像处理,清华大学出版社,2012

  7. 邵玉斌,MATLAB/SIMULINK通信系统建模与仿真实例分析,清华大学出版社,2008



计算物理

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071313101253

课程英文名称:ComputationalPhysics

课程总学时:48

课程总学分: 3

含实验或实践学时:0

含实验或实践学分:0

课程描述:计算物理是用数值方法求解典型物理问题的一门实用性专业课程。本课程是为物理学相关专业高年级本科生开设的专业核心课程,主要内容包括:逼近与插值、线性代数、非线性方程和方程组、常微分方程、偏微分方程等常见计算问题的通用数值解法以及其在物理问题求解中的应用。通过课程学习,学生应能熟练掌握一些常见的数值方法,并能够利用这些方法通过计算机编程求解常见的物理问题。为学生进一步从事有关的科学技术研究及数值计算方法和软件研发打下基础。

课程目标:本课程目标是培养学生用数值分析和计算机编程的方法解决物理问题的能力,通过课堂教学和课后实践练习,使学生掌握科学计算的基本方法,掌握典型物理问题的数值解法及计算结果的可视化。到课程结束时,学生应能:

1)针对常见物理问题,给出对应的数值计算方法;

2)根据计算方法编制算法程序在计算机上算出结果,并把结果可视化显示。

推荐使用教材:《计算物理基础》

推荐使用教材编者:彭芳麟

推荐使用教材出版社:高等教育出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2010

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 《数值分析》(第五版),李庆杨,清华大学出版社,200812月出版。

  2. 《计算物理学》,郭立新,西安电子科技大学出版社,20099月出版。

《计算物理》,NicholasJ. Giordano,清华大学出版社,200712月出版。



数字图像处理

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071313221207

课程英文名称:DigitalImage Processing

课程总学时:48

课程总学分: 2.5

含实验或实践学时:16

含实验或实践学分:0.5

课程描述:数字图像处理是一门多学科综合、实践性较强的课程,数字图像处理技术在遥感、医学行业、信息安全、工业生产和控制、生物医学工程等各个领域得到了广泛的应用。本课程主要介绍数字图像处理的基本方法原理及其应用,主要内容包括:图像变换、空域和频域中的图像增强、图像复原、彩色图像处理、形态学图像处理等相关原理和应用实例。学生通过学习和掌握数字图像处理的基本理论和方法,能够以这些理论和方法为基础,利用计算机软件编程对实际问题进行处理,提升解决实际问题的能力。

课程目标:本课程的目标是培养学生利用数字图像处理的基本理论和方法解决实际问题的能力。到课程结束时,学生应能:

1)掌握和理解基本的数字图像处理的原理和方法,如直方图处理、图像增强、空间滤波、频域滤波、图像复原等原理和方法,并能够运用这些原理和方法进行图像处理;(基础理论和知识层面)

2)将数字图像基本理论和方法转为程序语言,具有解决基本的图像处理问题的能力;(基本知识应用层面)

3)借助小组为单位的上机实验环节,培养团队协作能力,团队成员间的相互学习及沟通能力。(团队合作及社会能力提高层面)

4)通过实验环节的训练,培养程序编程的逻辑能力,具有较好的利用程序语言解决问题的能力。(编程应用能力提高层面)

5)在解决实际问题的训练过程中,以理论为指引,以解决实际问题为目的,初步认识科学理论与工程技术间的关系,培养初步的工程技术思维。(专业目标导向及工程技术思维培养层面)

推荐使用教材:《数字图像处理》(第三版)

推荐使用教材编者:冈萨雷斯著,阮秋琦译

推荐使用教材出版社:电子工业出版社

推荐使用教材出版时间及版次:2013

考试形式:闭卷考试

主要参考书: 

  1. 卡斯尔曼著,朱志刚等译,《数字图像处理》,电子工业出版社,2011

  2. 张德丰著,matlab数字图像处理(第二版),机械工业出版社,2012



专业认知实习

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:084304103202

课程英文名称:ProfessionalCognitive Practice

课程总学时:16

课程总学分: 0.5

含实验或实践学时:16

含实验或实践学分:0.5

课程描述:本课程作为一门工作技能选修课,是理工科学生理论联系实际的一个重要的实践性教学环节,它是教学过程中的一个重要组成部分,可以为学生搭建起理论与实践的桥梁。该课程通过参观实习向学生展示产品的研发生产过程,促使学生学习相关理论知识、培养个人工作技能、激发工作兴趣;增强学生对光电领域科研及产品的了解,对产品研发及生产制造有更加直观的认识,并增加对宽口径专业范围内的学科的感性认识,激发学生热爱专业,从而更加发奋学习,毕业后更好地报效祖国的建设事业。生产实习是本课程教学计划的一个重要组成部分。生产实习对于培养学生巩固所学理论,接触了解社会和我国国情,获得生产实际知识,锻炼独立工作能力,培养分析和解决实际问题能力,开阔视野等具有重要作用。

课程目标:学生在两年或三年的专业知识学习之后,对本专业有一定了解,此次参观实习将在一定的专业基础上开展,通过此次参观实习,学生将对本专业研究方向、研究领域、岗位工作有更加深刻的了解。参观培训将对光电领域研究的现状做一个理论方向的介绍,学生可从介绍中找到个人感兴趣的方向并对产品设计实际过程有所了解;企业参观将向学生们展示电子产品研发、测试、销售的实际过程及光电相关仪器的设计、制造、销售过程,让学生对科技公司各个岗位的工作情况有所了解,做好个人职业生涯规划。

推荐使用教材:无

考试形式:论文、考查

主要参考书: 无



电子电工实训

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071313221203

课程英文名称:ElectronicElectrician Training

课程总学时:16

课程总学分: 1

含实验或实践学时:16

含实验或实践学分:1

课程描述:电工电子实习是电工学课程结束后进行的一项实践性强的环节,课程以标准实习以工程应用为出发点,重点强调电子产品的设计制作、安装和调试全过程。通过实习培养学生的工程实践能力和创新精神,在动手能力、思维拓展、分析问题和解决问题等方面的能力得到提高,完善了教学环节,取得良好学习效果。

课程目标:本课程以培养学生的专业技能为中心,熟悉并掌握常用元器件、Protel绘图、焊接技术,培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。

推荐使用教材:无

考试形式:实习报告及验收Protel绘图

主要参考书: 无



科技文献阅读与综述

开课院系: 物理与光电工程学院

课程编号:071314201203

课程英文名称:ComputationalPhysics

课程总学时:32

课程总学分: 1.5

含实验或实践学时:16

含实验或实践学分:0.5

课程描述:科技文献阅读与综述是一门能够提高学生科技文献阅读和写作能力的选修课。本课程主要讲授有关科技文献数据库的基本概念,讲授与物理学和光电信息科学与工程相关的主要学术期刊种类及评价体系,讲授文献检索和科技文献阅读的基本技巧。通过本课程的学习使得学生有助于激发学生的学习兴趣,开拓学生的思路,提高学生获得知识的能力,也是培养提高学生创新精神和能力的一条十分有效的途径。

课程目标:

1)通过本课程的学习,使学生了解科技文献数据库的基本概念,了解与物理学和光信息科学与技术相关的主要学术期刊种类及评价体系,掌握文献检索和科技文献阅读的基本技巧。

2)了解所学专业学科前沿和发展趋势,具备独立获取知识、进行信息处理和创新的基本能力以及专业文献综述的写作能力。通过本课程的学习,使学生了解科技文献综述的基本知识和学位论文相关内容,掌握文献综述和毕业论文撰写的基本技能。

推荐使用教材:无

考试形式:考查

主要参考书: 无