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1、激光光谱技术激光光谱技术课程教学大纲课程教学大纲课程代码：09094006 课程英文名称：Spectrscopy 课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0 适用专业：光学类各专业 大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 本课程是光信息科学与技术专业的一门选修专业课，通过本课程的学习，可以使学生掌握 光谱学和激光光谱学的基础知识和基本原理，把握（激光）光谱仪器及（激光）光谱技术发展 的新动向，掌握一些常用非相干光源和激光光源的基本结构、基本技能、光谱特性及使用方法， 掌握激光光源的模式选择方法及强度稳定方法。掌握激光吸收光谱与激光荧光光谱学的基础知
2、识、基本原理、基本检测方法。掌握激光光谱学和光谱学的应用状况。培养学生解决实际问题 的能力。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1光谱仪器的工作原理和结构。 2光谱仪器的使用方法。 3光谱分析方法。 （三）实施说明1教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教 学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知 识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生学习使用 光谱仪器的方法和光谱分析的方法。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。2教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI
3、 课件及多媒体教学系 统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。（四）对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有激光原理等。 （五）对习题课、实践环节的要求各章内容学习结束后，根据教材内容选择习题，布置习题作业，根据习题的完成质量，随 堂讲解各章重点习题，期末总复习全面讲解。 （六）课程考核方式1考核方式：考试2考核目标：考核学生对激光光谱仪器的原理和使用方法的掌握、光谱分析方法的掌握。3成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等） 占 20%，期末考试成绩占 80%。 （七）参考书目 激光光谱原
4、理与技术 ，张国威编，北京理工大学出版社，2008光谱仪器原理 ，李全臣等编，北京理工大学出版社，2005二、中文摘要本课程是本课程是光信息科学与技术专业的一门选修专业课，通过本课程的学习，可以使学生掌握激光光谱仪器的基本结构和使用方法以及激光光谱分析方法，培养学生解决实际问题 的能力。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1 1光谱仪器的基本结构光谱仪器的基本结构2 22 22 2光源与照明系统光源与照明系统101010102.1光源的种类12.2热辐射源22.3封闭式气体放电光源22.4开放式弧光与火花光源22.5激光光源12.6照明系统23 3色散系统色散系统4 44 43.1棱
5、镜色散系统23.2光栅分光系统13.3法布里珀罗色散系统124 4接收系统接收系统5 55 54.1目视接收系统14.2摄谱接收系统24.3光电接收系统25 5光谱仪器的维护与使用光谱仪器的维护与使用2 22 26 6激光吸收光谱与激光荧光光谱激光吸收光谱与激光荧光光谱9 99 96.1高灵敏度检测方法26.2激光磁共振和斯塔克激光谱36.3激光感生荧光光谱26.4双共振光谱2合计合计32323232四、教学内容及基本要求第第 1 1 部分部分 光谱仪器的基本结构光谱仪器的基本结构 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1)了解光学光谱区的范围。2)了解光谱的各种分类
6、。3)了解各种光谱仪的基本结构和应用范围。重 点: 了解光学光谱区的范围。 第第 2 2 部分部分 光源与照明系统光源与照明系统总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0 第 2.1 部分 光源的种类（讲课 1 学时）具体内容:光源的种类。第 2.2 部分 热辐射光源（讲课 2 学时）具体内容:热辐射光源的光谱范围及其产生机理 第 2.3 部分 封闭式气体放电光源（讲课 2 学时）具体内容:封闭式气体放电光源 第 2.4 部分 开放式弧光与火花光源（讲课 2 学时）具体内容: 开放式弧光与火花光源 第 2.5 部分 激光光源（讲课 1 学时）具体内容:激光光源的特点 第 2.6
7、 部分 照明系统（讲课 2 学时）具体内容: 照明系统的结构和作用 第第 3 3 部分部分 色散系统色散系统 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 第 3.1 部分 棱镜色散系统（讲课 2 学时） 具体内容: 1) 棱镜色散系统的基本原理。 2)棱镜色散系统的最小偏向角的概念。 2)棱镜色散系统的角色散率的计算方法。 第 3.2 部分 光栅分光系统（讲课 1 学时） 具体内容:1) 光栅色散系统的基本原理。 2)光栅色散系统的角色散率。 2)光栅的分辨率。 第 3.3 部分 法布里珀罗色散系统（讲课 1 学时） 具体内容:1) 法布里珀罗色散系统自由光谱范围的计算方法。 2)
8、法布里珀罗色散系统光谱分辨本领的计算方法。 第第 4 4 部分部分 接收系统接收系统总学时(单位：学时):5 讲课:5 实验:0 上机:0 第 4.1 部分 目视接收系统（讲课 1 学时） 具体内容: 目视接收系统的种类及特点。 第 3.2 部分 摄谱接收系统（讲课 2 学时） 具体内容: 感光板的构造及工作曲线。 第 3.3 部分 光电接收系统（讲课 2 学时） 具体内容: 1) 了解光电接收器的分类及基本特性。 2)掌握光电管的工作原理。 3)掌握光电倍增管的工作原理。4)掌握光电倍增管放大系数的计算方法。 5)8.掌握光敏电阻的原理及特点。 6)9.掌握光电池的原理及特点。 7)10.了
9、解真空热电堆的原理及特点。 8)11.了解热辐射计的原理及特点。 第第 5 5 部分部分 光谱仪器的维护与使用光谱仪器的维护与使用总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容：1)光谱实验室的要求。 2)狭缝及其它机械部件的维护。 3)透镜、棱镜、反射镜及光栅的维护。 4)安全操作程序。 第第 6 6 部分部分 激光吸收光谱与激光荧光光谱激光吸收光谱与激光荧光光谱总学时(单位：学时):9 讲课:9 实验:0 上机:0 第 6.1 部分 高灵敏度检测方法（讲课 2 学时）具体内容: 高灵敏度检测方法。 第 6.2 部分 激光磁共振和斯塔克激光谱（讲课 3 学时）具体内容: 1)激光磁共振的原理及系统结构。2)斯塔克激光谱产生的物理过程。 重 点:激光磁共振的原理及系统结构和斯塔克激光谱产生的物理过程。 难 点:激光磁共振的原理及系统结构和斯塔克激光谱产生的物理过程。 第 6.3 部分 激光感生荧光光谱（讲课 2 学时）具体内容: 激光感生荧光光谱的原理及系统结构。 重 点:激光感生荧光光谱的原理及系统结构。 第 6.4 部分 双共振光谱（讲课 2 学时）具体内容: 双共振光谱的原理及系统结构。 重 点:双共振光谱的原理及系统结构。 难 点:双共振光谱的原理及系统结构。 编写人:全 薇 冯志勇 刘晓云 审核人:马星国 批准人:丁 茹
