信息光学在应用物理中的探索与思考

曹佳颖

摘 要：在学习高中物理知识的过程中，我发现，现阶段的光学前沿学科——信息光学在应用物理中占着极为重要的位置，它的学习难度较大，有一些比较繁杂的数学公式。因而，为了加强信息光学知识学习成效，必须积极探索信息光学的学习思路，以相对科学的学习方式，探求专业的信息光学知识，内化信息科学内容。本文，综合我的实践经验，分析了目前信息光学教学现状和信息光学的具体学习思路，希望所有同学都能掌握到行之有效的学习方法。

关键词：物理；信息光学；应用

在21世纪背景下，信息光学方面的知识逐渐引起了我们的关注。信息光学，作为物理学的一个分支，它经历了比较久远的发展历史。自1948年以来，物理学家就精准的记录了信息光学的表现，并提出了阿贝成像原理等信息光学概念，且将信息光学运用到了光学成像控制等领域中。我认为，为了成为21世纪发展中所需人才，我们必须思考信息光学在应用物理中的内容，掌握一些基础性的信息光学知识。

一、信息光学教学现状

综合我以往的实践经验来看，目前应用物理中信息光学教学活动的展开仍然存在着某些不足之处。

首先，在信息光学课堂上，我们老师更加倾向于知识的单纯“灌输”，不注重给我们创设一些实验机会，使得我们逐渐表现出了要我做实验的想法，最终在机械式学习环境下，限制了我们自身实验能力和创新精神的养成；其次，现阶段教师中的大多数都停留于传统教学模式上，教学模式通常比较枯燥、单一，使得我们在信息光学知识学习过程中无法达到预期的学习目标；再次，学习资源仅限于课本也是信息光学教学活动表现出的主要问题之一，在面对这一系列问题时，我们必须积极探索行之有效的学习方法，突破学习难关。

二、信息光学在应用物理中的学习思路

（一）合理安排学习内容

在应用物理中的信息光学知识学习时，我们必须学会安排自己的学习内容，以系统化的学习方式，達到高效性的学习成效。

例如，我在应用物理中的信息光学学习内容安排时，结合自己对部分相干、传递函数、标量衍射、莫尔条纹、阿达玛变换概念了解甚少的实际情况，先简单学习了sinc函数、矩形函数、圆柱函数、符号函数等知识。然后，把傅里叶变换、卷积作为了重点学习内容[1]。因为，我对应用物理中的运算知识比较陌生，通过运算知识的重点学习，可在一定程度上夯实我所学习的内容。此外，在信息光学知识学习阶段，为了促进我们科研能力的提升，老师向我们传递了光学全息、空间滤波等知识内容，丰富了我们的知识体系，并为我们日后信息光学实验活动的展开做好了铺垫。

学习内容的合理安排，是内化信息光学知识学习的基础条件，应提高对这一问题的重视。

（二）积极参与实验活动

在应用物理中的信息光学知识学习时，应积极参与一些实验活动。

例如，我在信息光学知识学习时，便参加了老师组织的4f光学系统FT和IFT系统实验活动，通过实验活动的参与，我掌握到了观察FT系统中逆傅里叶变换图的方法[2]。同时，认识了FT频谱，并初步了解到了一些复杂的光学公式，达到了预期学习目标。

再如，我在信息光学知识实践学习时，积极参与了Matlab矩阵实验，在这个实验活动中，老师注重指导我们经过二维傅里叶变换，完成二维光场的输入操作，让其由输入面进入到光场空间。综合本次实验体验，我观察到了输出面空间场强分布的变化情况，以直观化的实验操作形式，让我更加透彻的理解了信息光学知识中的繁琐数学公式，达到了高效性知识学习状态。

（三）学会应用互联网资源

在学习应用物理中信息光学知识时，应善于挖掘一些互联网外部资源。网络平台上有很多关于信息光学课程的网站，我认为，在应用物理中的信息光学知识学习时，必须高效利用这些校外资源，丰富我们的知识领域，让我们自身学科素养得到进一步提高，更善于运用信息光学知识解决日常学习中的实际问题。

三、结论

综合我以往的学习经验可知，信息光学虽然是物理学的一个重要分支，但是，目前信息光学教学仍然存在着教学方法单一、不注重实验活动组织等问题，影响到了我们对信息光学知识的学习。在这一背景下，为了取得优异的信息光学知识学习成绩，我认为，我们应合理安排自己的学习内容。同时，积极参加一些实验活动，并学会挖掘互联网课外资源，丰富我们的知识体验，达到高效性的信息光学知识探索效果。

参考文献：

[1]史顺平，张传瑜，邓邦林等.信息光学在应用物理专业教学中的探索与思考[J].价值工程，2017，36（01）：216-218.

[2]付艳华，张兴强.素质教育理念下的信息光学课程教学改革探索[J].中国现代教育装备，2016，30（21）：59-61.

[3]李新忠，王静鸽，李贺贺等.基于空间光调制器的《信息光学》实验设计与开发[J].广西物理，2015，36（04）：23-27.endprint