系統(tǒng)速成物理光學(xué)·導(dǎo)論
這兩年陸續(xù)幫一些考研考光學(xué)的粉絲上岸了(大概有百十名……不太清楚,也有一些上岸之后就跟我不再聯(lián)系或者刪好友了)。應(yīng)廣大光電粉絲之請(qǐng),保留了一部分菜鳥時(shí)期的筆記。更一個(gè)新版本(迫于成本可能不完結(jié))
這一篇是關(guān)于幾個(gè)戰(zhàn)略性問題的回答。

問題1:對(duì)于光電大二的初學(xué)者,《物理光學(xué)》的知識(shí)體系的大概框架是怎樣的?
答:《物理光學(xué)》知識(shí)體系的框架大致如下:

對(duì)于白底黑字的矩形小框,它們展開后的內(nèi)容仍然是豐富的、相互聯(lián)系的。
我們將逐章節(jié)展開,在最后再給出一幅完整的知識(shí)體系圖。

問題2:《物理光學(xué)》恰當(dāng)?shù)闹骶€索或?qū)W習(xí)順序是怎樣的?
現(xiàn)行教材通常沒有很好地照顧廣大初學(xué)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn),需要酌情改造。
我將用一系列關(guān)鍵問題來組織我們的學(xué)習(xí)順序:
線索1:什么是物理光學(xué)→波動(dòng)光學(xué)→波模型→波的數(shù)學(xué)描述與基本物理特性→波的疊加→波的干涉→:楊氏干涉→類楊氏干涉→干涉形成的條件與相干性程度→同一束分束干涉(分振幅自相干)→薄膜干涉→等厚干涉→牛頓環(huán)→等傾干涉→邁克爾遜干涉
線索2:波模型→惠更斯原理→雙折射→幾何光學(xué)的基石→折射定律→費(fèi)馬原理→菲涅爾公式→布魯斯特定律→光的偏振→晶體中光的偏振→偏振光學(xué)器件→偏振態(tài)→偏振態(tài)的生成與檢驗(yàn)→偏振光的干涉
線索3:波模型→惠更斯-菲涅爾原理→菲涅爾衍射→夫瑯禾費(fèi)衍射

這種能串起來的場(chǎng)面是喜聞樂見的,不然珠子滿地爬就不妙了。我們?cè)谝环R(shí)的拼圖上,要盡可能地使小塊們相互嚙合和聯(lián)系,并試圖察覺一個(gè)較大的整體圖像的線索。
另外,我設(shè)計(jì)這三大線索如此設(shè)計(jì)得目的主要有兩個(gè):
一是加強(qiáng)波模型的思維觀念(綱舉目張,腦中無波,學(xué)光不靈)
二是增加零碎知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系(厚書讀薄,先厚再薄,復(fù)造簡用)
關(guān)于第一個(gè)目的:任何一門課程的首要學(xué)習(xí)任務(wù)都是樹立恰當(dāng)?shù)膶W(xué)科思維觀念,就像獲得一個(gè)山頂?shù)娜指╊c(diǎn)。而對(duì)于初學(xué)者來說,這通常需要貴人提攜,否則就需要獨(dú)自摸索且易走彎路。
關(guān)于第二個(gè)目的:設(shè)計(jì)上的復(fù)雜是為了使用上的簡單。普通人如果要成為高手或接近天才,需要構(gòu)筑更多底層的支路來開辟主路。勢(shì)如百川灌河,而天才或許不需要百川就能直接成河。對(duì)于起高樓來說,腳手架可以在竣工之后拆除。我們都讀過許多書,大部分具體內(nèi)容都充當(dāng)了腳手架一般的耗材,也總有一些思維與觀念深入人心。網(wǎng)傳有句名言是這樣:

現(xiàn)在我們要搞的就是一種知識(shí)點(diǎn)組織工程,力求解決知識(shí)進(jìn)腦子的“最后一公里”問題,讓更多的具體內(nèi)容也被鏈接(否則過一段時(shí)間就會(huì)遺忘)。

問題3:學(xué)習(xí)《學(xué)習(xí)物理光學(xué)》有什么常見誤區(qū)
誤區(qū)1:在陳述光學(xué)發(fā)展歷史上過于沉浸,對(duì)核心內(nèi)容囫圇吞棗,此乃避重就輕之舉。對(duì)于許多科學(xué)史,是曲折而充滿錯(cuò)誤和等待的,是大自然給人類賣關(guān)子,很多時(shí)候不必刻意舊事重提。
誤區(qū)2:輕視波模型,不在頭腦中搶先樹立波的思維觀念
誤區(qū)3:實(shí)驗(yàn)裝置不重視幾何關(guān)系
誤區(qū)4:不重視課后習(xí)題訓(xùn)練。有許多同學(xué)是學(xué)的梁銓廷版《物理光學(xué)》,如果要拿高分,其配套課后題可以刷。
誤區(qū)5:認(rèn)為光電面壁人的專欄不適合新手。(笑)
誤區(qū)6:干涉不弄懂干涉形成的條件,相當(dāng)于蓋屋不封頂,漏雨
誤區(qū)7:衍射不懂菲涅爾衍射原理,相當(dāng)于蓋屋不修地基,晃蕩
誤區(qū)8:偏振不看動(dòng)畫,增加理解障礙,還有不看光電面壁人配套的各種物理光學(xué)MATLAB仿真專欄(狗頭)
誤區(qū)9:沒樹立近似觀念。無近似不成光學(xué)(證明你看過光電面壁人光學(xué)系列)
誤區(qū)10:……想到啥再說,歡迎讀者補(bǔ)充。

下一篇從線索1開始更,這個(gè)系列能更多少算多少。