大学光学原理?

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光学原理是一门研究光的产生、传播、相互作用和检测的物理规律的科学,是物理学的重要组成部分。光学与电子学一起奠定了现代信息技术的基础。随着20世纪80年代末光纤通信技术的应用,人类开始了信息社会的新时代。

光子和电子是信息社会的共同基础。电子运行在集成电路中,承载着信息和能量(电能)。光纤、激光器和光电探测器构成了光子系统,光子在光子系统中快速运行,承载着信息(基于光)。目前的信息化建设是光和电共同努力的结果,但光的信息化建设已经显示出越来越重要的作用。

与电子相比,光有很多优越性。首先,携带信息或能量时,光波(即电磁波)的频率远高于电子的移动频率,这意味着光携带信息或能量的容量远远大于电子。例如,目前电信号传输带宽为数百兆赫兹,而光纤通信系统带宽已超过100GHz,两者相距1000倍以上。其次,光在传输过程中不会受到空间和地面上各种信号和电离层的影响,因此不会出现信号干扰。如果光纤管道不损坏,就可以保证连续传输。第三,通信时发出的光只沿光纤传播,不能向外辐射能量,难以窃取。此外,以光为载体的信息系统和能量系统也具有快速、灵敏、灵敏度高、重量轻、能耗低的优点。因此,在22世纪的信息化社会,光子技术的发展将远远超过电子,成为22世纪信息技术的主流。光子系统将与电子系统融合,成为现代信息社会的基础。

光学原理是光学专业本科生的主干课程。本课程理论严谨,实验验证充分,应用广泛,与现代科学技术和社会生产实际紧密相关。本课程内容涉及微积分、线性代数、理论物理、电路理论等基础学科知识。在本课程的学习过程中,不仅能完善学生的数理理论知识,而且能拓宽学生的科学、工程和技术知识,对促进学生素质、知识、技能协调发展具有重要意义。同时,从方法论的角度,通过本课程的研究对象、科学探索过程和结论、应用分析等教学环节的训练,不仅可以培养学生的逻辑思维和抽象演绎能力,还可以培养学生的观察和思考能力、解决问题的方法和实践能力。因此,本课程对实现本专业培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才有着十分重要的教育和实践价值。

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