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《大学物理学》C教学大纲The syllabus of College Physics C一、课程基本情况Course information课程名称：《大学物理学》CCourse title: College Physics C课程编号：Course code:课程总学时： 96 (其中，讲课 96 )Course duration: 96 lessons. (Contact 96)课程学分：6.0Credits: 6.0课程分类：必修Course classification: required course开课学期：春季+秋季Semester: Spring and fall开课单位：理学院应用物理系Open course Unit: Applied physics department, College of Science适用专业：农科类Majors: college of agricuture, etc所需先修课：高等数学Prerequisite Courses: Advanced mathematics.课程负责人：革四平王家慧Instructor:二、课程内容简介物理学是自然科学的核心，是技术创新的源泉。
物理学中不仅蕴涵着先进生产力，同时也蕴涵着先进文化，对人类的未来将起着决定性的作用。
新的教学基本要求明确指出：在人才的科学素质培养、创新教育中，《大学物理学》课程有着其他课程无法替代的作用。
本该程的任务为：①以人为本，培养学生的科学素质，帮助学生正确地认识世界、并掌握正确的认识方法，培养学生的独立思考、独立判断的能力。
②以创新教育为中心，激发创新精神，强化创新意识，加强创新基础，培养学生的创新能力。
③提高学生自己获取知识的能力，为后续课的学习和将来获取知识打好基础。
Course descriptionPhysics is the core of natural science and the foundation of technology innovation, and will dominate the future of humankind from which we can find both advanced productivity and advanced culture. New “basic requirements”has pointed out clearly that college physics is so important that it can’t be replaced by any other courses in terms of helping students lay the foundation systematically for Physics, form scientific worldview, enhance their ability to analyze and solve problems and inspire their explored and innovated spirit.The tasks of this course are: ①to enable students gain scientific spirit, help students know the world correctly and master the right method, help students form scientific worldview, natural view and development view. ②to inspire and enhance innovated spirit, stabilize innovation foundation and cultivate the innovating ability of students, basing on innovation education, ③to improve students ability to obtain knowledge by themselves so that they can ground for their continuous course, all-life education and development in the future.三、各部分教学纲要第一部分力学 14学时(一) 质点运动学1.内容国际单位制与量纲；物理模型、质点、质量；参照系与坐标系；位移、速度、加速度矢量；法向加速度与切向加速度；质点系，运动的叠加原理；质点作圆周运动的角速度、角加速度；伽利略坐标变换。
光的偏振物理实验报告光的偏振物理实验报告引言：光是一种电磁波，具有电场和磁场的振荡性质。
在自然界中，光的传播方向通常是无规则的，这种光称为非偏振光。
然而，通过一系列的物理实验，我们可以将非偏振光转化为偏振光，从而研究光的偏振性质。
本实验旨在通过实际操作，观察和分析光的偏振现象，并探索其在物理学中的应用。
实验一：偏振片的特性在这个实验中，我们使用了偏振片来观察光的偏振现象。
偏振片是一种具有特殊结构的光学元件，可以选择性地允许某个方向的光通过，而阻挡其他方向的光。
我们将偏振片放置在光源和屏幕之间，通过调整偏振片的方向，可以观察到光的强度的变化。
结果表明，当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，光的强度最小，几乎无法透过偏振片。
而当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，光的强度最大，几乎全部透过偏振片。
这表明，偏振片可以选择性地让特定方向的光通过，从而实现光的偏振。
实验二：双折射现象双折射是光在某些晶体中传播时发生的现象，其中光的传播速度因晶体的结构而异。
我们使用了一块双折射晶体（例如石英晶体）来观察这一现象。
将光源照射到双折射晶体上，我们可以看到光线被分成两束，分别沿着不同的方向传播。
这是因为在双折射晶体中，光的传播速度在不同方向上有所差异。
这导致了光的折射方向发生变化，从而形成了两束光线。
这种双折射现象在光学仪器制造和光学通信中具有重要的应用价值。
实验三：偏振光的旋光性质在这个实验中，我们使用了旋光片来研究偏振光的旋光性质。
旋光片是一种光学元件，可以使光线的偏振方向发生旋转。
我们将旋光片放置在光源和偏振片之间，通过调整旋光片的角度，可以观察到光的偏振方向的旋转。
结果表明，旋光片可以使光的偏振方向发生旋转。
这是由于旋光片的特殊结构导致光的传播速度在不同方向上有所差异，从而引起光的旋转现象。
这种旋光性质在化学分析和制药工业中有广泛的应用。
实验四：偏振光的干涉现象在这个实验中，我们使用了干涉仪来观察偏振光的干涉现象。
第十六章 光的偏振光的干涉现象和衍射现象都证实光是一种波动，即光具有波的特性，但是，不能由此确定光是纵波还是横波，因为无论纵波和横波都具有干涉和衍射现象。
实践中还发现另一类光学现象，不但说明了光的波动性，而且进一步说明了光是横波，这就是“光的偏振”现象，因为只有横波才具有偏振现象。
自然光和偏振光 马吕斯定律§16-1 自然光和偏振光 马吕斯定律一．自然光我们知道，光波是一种电磁波。
电磁波是变化的电场和变化的磁场的传播过程，并且它是横波。
在光波中每一点都有一振动的电场强度矢量→E 和磁场强度矢量→H ，→E 、→H 及光波传播方向→K 的方向是互相垂直的， 如图：图16-1→E 、→H 中能够引起感光作用和生理作用的是电场强度矢量→E ，所以将→E 称为光矢量。
在除激光外的一般光源中，光是由构成光源的大量分子或原子发出的光波的合成。
由于发光的原子或分子很多，不可能把一个原子或分子所发射的光波分离出来，因为每个分子或原子发射的光波是独立的，所以，从振动方向上看，所有光矢量不可能保持一定的方向，而是以极快的不规则的次序取所有可能的方向，每个分子或原子发光是间歇的，不是连续的。
平均地讲，在一切可能的方向上，都有光振动，并且没有一个方向比另外1、自然光在一切可能的方向上都具有光振动，而各个方向的光矢量振动又相等。
如下图所示，自然光中→E 2、自然光表示方法在任意时刻，我们可以把各个光矢量分解成两个互相垂直的光矢量，如下图所示。
为了简明表示光的传播常用和传播方向垂直的短线表示图面内的光振动，而用点子表示和图面垂直的光振动。
如下图所示，对自然光，短线和点子均等分布，以表示两者对应图 16-2的振动相等和能量相等。
注意：由于自然光中光矢量的振动的无规则性，所以这个互相垂直的光矢量之间没有固定的位移差。
二．线偏振光1、线偏振光由上可知，自然光可表示成二互相垂直的独立的光振动，实验指出，自然光经过某些物质反射、折射或吸收后，只保留沿某一方向的光振动。
第十六章 光的偏振光的干涉现象和衍射现象都证实光是一种波动，即光具有波的特性，但是，不能由此确定光是纵波还是横波，因为无论纵波和横波都具有干涉和衍射现象。
实践中还发现另一类光学现象，不但说明了光的波动性，而且进一步说明了光是横波，这就是“光的偏振”现象，因为只有横波才具有偏振现象。
自然光和偏振光 马吕斯定律§16-1 自然光和偏振光 马吕斯定律一．自然光我们知道，光波是一种电磁波。
电磁波是变化的电场和变化的磁场的传播过程，并且它是横波。
在光波中每一点都有一振动的电场强度矢量→E 和磁场强度矢量→H ，→E 、→H 及光波传播方向→K 的方向是互相垂直的， 如图：图16-1→E 、→H 中能够引起感光作用和生理作用的是电场强度矢量→E ，所以将→E 称为光矢量。
在除激光外的一般光源中，光是由构成光源的大量分子或原子发出的光波的合成。
由于发光的原子或分子很多，不可能把一个原子或分子所发射的光波分离出来，因为每个分子或原子发射的光波是独立的，所以，从振动方向上看，所有光矢量不可能保持一定的方向，而是以极快的不规则的次序取所有可能的方向，每个分子或原子发光是间歇的，不是连续的。
平均地讲，在一切可能的方向上，都有光振动，并且没有一个方向比另外1、自然光在一切可能的方向上都具有光振动，而各个方向的光矢量振动又相等。
如下图所示，自然光中E 2、自然光表示方法在任意时刻，我们可以把各个光矢量分解成两个互相垂直的光矢量，如下图所示。
为了简明表示光的传播常用和传播方向垂直的短线表示图面内的光振动，而用点子表示和图面垂直的光振动。
如下图所示，对自然光，短线和点子均等分布，以表示两者对应的振动相等和能量相等。
注意：由于自然光中光矢量的振动的无规则性，所以这个互相垂直的光矢量之间没有固定的位移差。
二．线偏振光1、线偏振光由上可知，自然光可表示成二互相垂直的独立的光振动，实验指出，自然光经过某些物质反射、折射或吸收后，只保留沿某一方向的光振动。
大学物理光的偏振在我们日常生活中，光无处不在。
从清晨的第一缕阳光到夜晚的璀璨灯光，光一直陪伴着我们。
然而，在大学物理的领域里，光的性质远不止我们肉眼所看到的那么简单。
其中，光的偏振就是一个引人入胜且具有重要应用价值的特性。
要理解光的偏振，首先得从光的本质说起。
光是一种电磁波，它的电场和磁场在空间中垂直且同步变化。
一般情况下，自然光中的光波振动方向是随机的，各个方向上的振动幅度相同。
但当光经过某些特殊的处理或在特定的环境中传播时，就会出现偏振现象，即光波的振动方向变得有规律起来。
偏振光可以分为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。
线偏振光的振动方向始终在一个固定的直线上，就好像一列整齐排列的士兵，步伐一致。
圆偏振光和椭圆偏振光则相对复杂一些，它们的振动方向会随着时间的推移而发生规律的变化。
那么，光为什么会偏振呢？这通常与光与物质的相互作用有关。
比如，当光通过某些晶体时，由于晶体内部结构的特殊性质，只有特定方向振动的光能够通过，从而产生偏振光。
这种现象被称为晶体的双折射。
此外，反射、散射等过程也可能导致光的偏振。
光的偏振在实际生活中有许多重要的应用。
偏光太阳镜就是一个常见的例子。
在强烈的阳光下，地面和水面的反射光往往是部分偏振光，会给我们的眼睛带来不适和干扰。
偏光太阳镜能够阻挡这些偏振光，让我们看得更清晰、更舒适。
在摄影领域，偏振镜也发挥着重要作用。
它可以减少非金属表面的反光，增强色彩饱和度和对比度，使拍摄的照片更加清晰和生动。
在科学研究中，光的偏振更是一种强大的工具。
例如，在化学和生物学中，利用偏振光可以研究分子的结构和排列。
在天文学中，通过分析来自遥远天体的偏振光，可以获取有关天体磁场和物质分布的信息。
在通信领域，偏振复用技术可以大大提高光通信的容量和效率。
通过在同一根光纤中同时传输不同偏振态的光信号，实现了更多信息的传输。
要研究光的偏振现象，我们需要一些专门的仪器和实验方法。
偏振片是最常用的工具之一。
