眼应用光学教学大纲-川北医学院基础医学院.doc

精选优质文档-----倾情为你奉上基础医学院（系）《眼应用光学基础》课程教学大纲课程中文名称：眼应用光学基础课程英文名称：Basic of Eye Applied Optics课程编号课程类型：必修主干课程学时：54 学分：3适用对象：眼视光学专业一、课程的地位、教学目标和基本要求眼应用光学是眼视光学专业的一门必修主干课程本课程主要结合视光学的特点，通过系统而又有重点地讲授应用光学的基础知识和实用技术，使学生能够掌握应用光学中的各种基本概念、基本规律和公式及一些基本技术，并使得学生能运用这些知识和技能来正确的进行各种成像计算，简单的光路计算及相应的光路图绘制通过本课程的学习，可以为更好地学习后续课程（如眼镜学、眼科器械学及视光学等），为将来从事眼科和视光学专业工作打下扎实的光学基础眼应用光学在整个光学领域中是一门实践性和针对性都较强的学科，为此，我们在这里注意结合视光学的特点，在理论讲授内容中，有重点地选择了与眼视光学关系较密切的内容，并就此内容在光学原理上和其他相应方面进行比较广泛和深入的讨论，同时，又尽量保持其内容的连贯性和完整性在教学过程中，为了培养学生具有较强的自学能力和独立分析与解决问题的能力，在课后给学生布置了一定数量的思考题和习题作业，并向学生介绍一些必要的课外参考书。

学习本课程的学生应具备《医用高等数学》和《医用物理学》的知识本课程教材《应用光学基础》主要是为修完《医用高等数学》和《医用物理学》的视光学专业的学生编写的《眼应用光学》课程授课时间为二学年第四学期，教学时数为54学时，计3.5学分其中讲授课为52学时，光学计算习题为2学时二、教学内容和要求绪 论【教学目的】通过对应用光学基本内容、研究对象及所涉及的光学领域范围的了解，弄清应用光学与眼科、视光学的密切联系，了解本课程的基本学习内容和目的要求另外，通过对光的本性的阐述，来了解光学发展史的概况及现状教学重点与难点】本章重点是应用光学研究的基本内容、目的要求、及其与眼科、视光学的密切联系，难点是光的本性、光学领域现状及光学在各领域中的重要应用教学内容】一、光学发展简史二、光的本性——波粒二象性三、应用光学第一章 波动光学基础【教学目的】通过本章学习，掌握光源、光程、光学仪器的分辨本领，熟悉理解光的衍射、光的偏振、光的散射，了解傅里叶光学基础教学重点与难点】本章重点是光源、光程、光的衍射、光学仪器的分辨本领、光的偏振、光的散射，难点是光的衍射、傅里叶光学基础教学内容】§1-1 光源与光的相干性一、光源二、光的单色性三、光的相干性四、相干光的获得§1-2 光的干涉一、波的叠加原理二、光程与光程差三、杨氏双缝实验四、薄膜干涉§1-3 光的衍射一、单缝衍射二、圆孔衍射三、光学仪器的分辨本领四、光栅衍射§1-4 光的偏振一、自然光与偏振光二、马吕斯定律三、布儒斯特定律四、光的双折射五、二向色性六、物质的旋光性§1-5 光的散射一、瑞利散射定律二、米散射三、喇曼散射四、布里渊散射§1-6 傅里叶光学基础一、概述二、傅里叶光学的几个基本概念三、傅里叶变换四、傅里叶变换在光学成像中的应用五、点扩展函数和光学传递函数第二章 几何光学的基本原理【教学目的】通过本章学习，掌握光源与光的物理模型、几何光学的四个基本定律、成像基本概念，熟悉理解光线、光束、光程、临界角及折射率等基本概念，了解光的可逆性原理、费马原理。

教学重点与难点】本章重点是几何光学的四个基本定律、成像基本概念，难点是费马原理教学内容】§2-1 光源与光的物理模型一、光源二、光的物理模型三、光线模型§2-2 几何光学的基本定律一、光的直线传播定律二、光的独立传播定律三、反射定律和折射定律§2-3 马吕斯定律和费马原理一、光程的概念二、马吕斯定律三、费马原理§2-4 光路可逆和全反射一、光路可逆二、全反射§2-5 光学系统及成像的基本概念一、光学系统的基本概念二、成像的基本概念第三章 平面成像【教学目的】通过本章学习，掌握平面镜、平行平板、薄棱镜的成像特性，熟悉理解双面镜系统、光线经平行平板的折射、薄棱镜和薄棱镜组合，了解棱镜、光学材料教学重点与难点】本章重点是薄棱镜和薄棱镜组合，难点是平行平板的折射、反射和折射棱镜教学内容】§3-1 平面反射镜§3-2 平行平板§3-3 棱镜一、反射棱镜二、折射棱镜§3-4 薄棱镜和薄棱镜组合一、薄棱镜二、薄棱镜组合§3-5 光学材料第四章 球面成像【教学目的】通过本章学习，掌握符号规则、单球面折射、单球面折射近轴成像的放大率、共轴球面系统的折射，熟悉理解符号规则、近轴光线的光路计算公式、转面（或过渡）公式、共轴球面系统的成像性质、放大率、球面反射镜，了解球面反射镜的成像性质。

教学重点与难点】本章重点是符号规则、近轴光线的光路计算公式、转面（或过渡）公式、放大率公式，难点是符号规则、放大率、近轴光线的光路计算教学内容】§4-1 光线经单个折射球面的折射一、符号规则二、单个折射球面的实际光路计算公式三、近轴光线的光路计算公式§4-2 单球面折射的近轴区成像性质和物像关系一、近轴区成像性质二、近轴区的物像位置关系式三、近轴区物像放大率关系§4-3 共轴球面系统一、转面（或过渡）公式二、放大率公式§4-4 球面反射镜第五章 理想光学系统【教学目的】通过本章学习，掌握理想光学系统的各基点和基面的概念、系统的物像关系、系统的放大率及其相互关系、透镜成像的性质、光学系统的组合、简单光路图的绘制，熟悉理解理想光学系统和共轭成像的概念、高斯公式、牛顿公式、光路图的绘制，了解三种放大率之间的关系教学重点与难点】本章重点是理想光学系统的各基点（主点、焦点、节点）、各基面（主平面、焦平面、节平面）、系统的物像关系、系统的放大率及其相互关系、系统的物方焦点与像方焦点之间的关系、光束的会聚度与光学系统的光焦度（屈折力）、屈光度、厚透镜、薄透镜、圆柱透镜，难点是光路图的绘制、光学系统的组合、厚透镜。

教学内容】§5-1 理想光学系统及其初始定义§5-2 光学系统的焦点、主点和焦距一、焦点、焦平面二、主点、主平面三、焦距§5-3 光学系统的物像关系一、图解法求像二、解析法求像§5-4 光学系统的放大率及其相互关系一、轴向放大率二、角放大率三、三种放大率之间的关系四、理想光学系统几对特殊共轭面的放大率§5-5 光学系统的节点和节平面§5-6 光学系统的光焦度和光束的聚散度§5-7 光学系统的组合§5-8 透镜一、单折射球面的基点位置和焦距二、透镜的基点位置和焦距三、薄透镜与薄透镜组第六章 光学系统中的光阑【教学目的】通过本章学习，掌握光学系统中孔径光阑和视场光阑及其作用，熟悉理解光学系统中孔径光阑、视场光阑及其作用、景深和焦深，了解光学系统的景深和焦深关系教学重点与难点】本章重点是孔径光阑、视场光阑、入射光瞳和出射光瞳、主光线，难点是孔径光阑、视场光阑、视场、渐晕教学内容】§6-1 光阑及其作用一、孔径光阑二、视场光阑三、消杂光光阑§6-2 光学系统的景深和焦深一、景深二、焦深第七章 光度学与色度学基础【教学目的】通过本章学习，掌握视见函数、光通量、发光强度、光照度和光亮度的概念、颜色的概念和分类，熟悉理解光照度公式、发光强度余弦定律、像面的光照度、光亮度、光能损失，了解光度学和色度学的基本知识、光传播中的光度学量变化、颜色混合和匹配。

教学重点与难点】本章重点是视见函数、光通量、发光强度、光照度、光亮度，难点是像平面的光照度、主观亮度、光与颜色、彩色的特性、三原色原理教学内容】§7-1 辐射度学量与光度学量一、立体角二、辐射通量三、辐射强度四、人眼的视见函数五、光通量六、发光强度七、光照度八、光亮度九、光照度公式十、发光强度余弦定律§7-2 光传播中的光度学量变化一、均匀透明介质情形二、折射情形三、反射情形§7-3 成像系统像面的光照度一、轴上点的光照度公式二、轴外像点的光照度公式三、被直接照明的物面光照度公式四、光学系统中的光能损失计算§7-4 颜色的概念和分类一、颜色的概念二、颜色的分类和特性三、光源的颜色特性和物体的光谱特性§7-5 颜色混合和匹配一、颜色混合与匹配实验二、格拉斯曼颜色混合定律三、颜色匹配方程四、三刺激值第八章 光学系统的像差及像质评价【教学目的】通过本章学习，掌握七种几何像差的成因、定义、表达式、光学系统的光路计算和各种实际像差的评估，熟悉理解球差、慧差、像散、像面弯曲、畸变、色差、点列图，了解光学传递函数教学重点与难点】本章重点是球差、慧差、像散、像面弯曲、畸变、色差，难点是光学系统的光路计算（光线追迹）法、像质评价。

教学内容】§8-1 几何像差和点列图一、球差二、彗差三、像散和像面弯曲四、畸变五、位置色差和倍率色差六、点列图§8-2 像质评价一、分辨率二、星点检验三、光学传递函数第九章 几种常用光学仪器【教学目的】通过本章学习，掌握放大镜、显微镜、望远镜的光学原理及其成像特性，熟悉理解人眼的屈光系统与调节、视角分辨率，屈光不正及其矫正（眼镜）、视角放大率、放大镜光束限制和视场、显微系统及其特性、望远系统及其特性、照明系统，了解目镜、投影与摄影的光学特性教学重点与难点】本章重点是视角放大率、放大镜、光束限制和视场、显微系统及其特性、分辨率、望远系统及其特性、照明系统，难点是放大镜的光束限制和视场、显微镜的分辨率、显微系统、望远系统的光学原理及其成像特性教学内容】§9-1 放大镜和目镜一、放大镜的视角放大率二、放大镜的光束限制和视场三、目镜§9-2 显微系统及其特性一、显微镜的成像原理二、显微镜的分辨率§9-3 望远系统及其特性一、望远镜的一般特性二、望远系统的视角放大率三、开普勒望远镜和伽利略望运镜§9-4 摄影与投影系统一、对摄影物镜的基本要求及有关参数的确定二、几种常用的普通摄影物镜三、投影系统三、学时分配序号内容理论学时1绪论12波动光学基础23几何光学的基本原理54平面成像65球面成像56理想光学系统97光学系统中的光阑48光度学与色度学基础69光学系统的像差及像质评价610几种常用光学仪器811光学计算习题（复习）2合计（学时）54四、教学方法及手段1、教学方法：可采用启发式、讨论式和开放式、课堂提问、课堂练习、课外作业等多种行之有效的教学方法，引导学生思考，强化发散思维训练。

习题课或讨论课是启迪学生思维，培养学生提出、分析、解决问题的重要环节，习题课或讨论课应在教师引导下以学生讨论、交流为主开展PBL教学自主学习探索课堂活动，因材施教，发展个性，引导学生主动学习，最大限度地激发学生的智力和潜能，提高学生学习的主动性和积极性2、教学手段：采用多媒体与板书相结合的课堂教学法利用演示实验（多媒体。