基礎光學 I (Introduction to Optics I)

开始时间: 04/22/2022 持续时间: 6 weeks

所在平台: CourseraArchive 课程类别: 物理 大学或机构: National Taiwan University（国立台湾大学） 授课老师： 士維（Shi-Wei） 朱（Chu）

课程主页: https://www.coursera.org/course/ntuintrooptics

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课程详情

光在生活中幾乎無所不在，但是反而因為太普遍而常常被忽略。本課程可分為幾何光學及波動光學兩大部分。其中幾何光學以光束追蹤方式描述常見的光學元件及成像系統，並能對其中的像差進行設計。但當討論的尺度小到波長等級時，波動光學就變的非常重要，舉凡極化、干涉、波導、繞射、成像及解析度等都需要應用以傅氏轉換為基礎的波動光學。

具體課程目標包括：
瞭解幾何光學原理 
瞭解波動光學（傅氏光學）原理 
熟悉基礎光學成像原理 
學習必要的數學工具

课程大纲

第一週：
生活中的哪裡會用到光學？
光學的歷史進展
從牛頓到愛因斯坦 -- 光的本質到底是粒子還是波？
（電磁波光譜與可見光）
（實驗：如何看見紅外光或紫外光？舞廳的UV燈造成的效果）

第二週：
當光撞上物質，會有哪些交互作用？
反射--折射--散射--吸收--放光

第三週：
數學是物理之母 -- 如何用數學描述一道光？
透鏡和鏡子也可以用數學式表示？ -- 介紹ABCD矩陣

第四週：
照相機裡面到底有什麼？ -- 淺談相機原理（光場相機是啥？）
浪漫的夜觀星空 -- 望遠鏡原理
也是蠻浪漫的觀察草履蟲 -- 顯微鏡原理
看遠看近兩相宜 -- 望遠鏡與顯微鏡可以互換嗎？

第五週：
人體的成像系統 -- 眼睛的光學奧秘

第六週：
透鏡就和人生一樣並不完美 -- 幾何像差介紹

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