系统速成物理光学·导论
这两年陆续帮一些考研考光学的粉丝上岸了(大概有百十名……不太清楚,也有一些上岸之后就跟我不再联系或者删好友了)。应广大光电粉丝之请,保留了一部分菜鸟时期的笔记。更一个新版本(迫于成本可能不完结)
这一篇是关于几个战略性问题的回答。

问题1:对于光电大二的初学者,《物理光学》的知识体系的大概框架是怎样的?
答:《物理光学》知识体系的框架大致如下:

对于白底黑字的矩形小框,它们展开后的内容仍然是丰富的、相互联系的。
我们将逐章节展开,在最后再给出一幅完整的知识体系图。

问题2:《物理光学》恰当的主线索或学习顺序是怎样的?
现行教材通常没有很好地照顾广大初学者的学习体验,需要酌情改造。
我将用一系列关键问题来组织我们的学习顺序:
线索1:什么是物理光学→波动光学→波模型→波的数学描述与基本物理特性→波的叠加→波的干涉→:杨氏干涉→类杨氏干涉→干涉形成的条件与相干性程度→同一束分束干涉(分振幅自相干)→薄膜干涉→等厚干涉→牛顿环→等倾干涉→迈克尔逊干涉
线索2:波模型→惠更斯原理→双折射→几何光学的基石→折射定律→费马原理→菲涅尔公式→布鲁斯特定律→光的偏振→晶体中光的偏振→偏振光学器件→偏振态→偏振态的生成与检验→偏振光的干涉
线索3:波模型→惠更斯-菲涅尔原理→菲涅尔衍射→夫琅禾费衍射

这种能串起来的场面是喜闻乐见的,不然珠子满地爬就不妙了。我们在一幅知识的拼图上,要尽可能地使小块们相互啮合和联系,并试图察觉一个较大的整体图像的线索。
另外,我设计这三大线索如此设计得目的主要有两个:
一是加强波模型的思维观念(纲举目张,脑中无波,学光不灵)
二是增加零碎知识点的联系(厚书读薄,先厚再薄,复造简用)
关于第一个目的:任何一门课程的首要学习任务都是树立恰当的学科思维观念,就像获得一个山顶的全局俯瞰点。而对于初学者来说,这通常需要贵人提携,否则就需要独自摸索且易走弯路。
关于第二个目的:设计上的复杂是为了使用上的简单。普通人如果要成为高手或接近天才,需要构筑更多底层的支路来开辟主路。势如百川灌河,而天才或许不需要百川就能直接成河。对于起高楼来说,脚手架可以在竣工之后拆除。我们都读过许多书,大部分具体内容都充当了脚手架一般的耗材,也总有一些思维与观念深入人心。网传有句名言是这样:

现在我们要搞的就是一种知识点组织工程,力求解决知识进脑子的“最后一公里”问题,让更多的具体内容也被链接(否则过一段时间就会遗忘)。

问题3:学习《学习物理光学》有什么常见误区
误区1:在陈述光学发展历史上过于沉浸,对核心内容囫囵吞枣,此乃避重就轻之举。对于许多科学史,是曲折而充满错误和等待的,是大自然给人类卖关子,很多时候不必刻意旧事重提。
误区2:轻视波模型,不在头脑中抢先树立波的思维观念
误区3:实验装置不重视几何关系
误区4:不重视课后习题训练。有许多同学是学的梁铨廷版《物理光学》,如果要拿高分,其配套课后题可以刷。
误区5:认为光电面壁人的专栏不适合新手。(笑)
误区6:干涉不弄懂干涉形成的条件,相当于盖屋不封顶,漏雨
误区7:衍射不懂菲涅尔衍射原理,相当于盖屋不修地基,晃荡
误区8:偏振不看动画,增加理解障碍,还有不看光电面壁人配套的各种物理光学MATLAB仿真专栏(狗头)
误区9:没树立近似观念。无近似不成光学(证明你看过光电面壁人光学系列)
误区10:……想到啥再说,欢迎读者补充。

下一篇从线索1开始更,这个系列能更多少算多少。