信息光學在應用物理中的探索與思考

曹佳穎

摘 要：在學習高中物理知識的過程中，我發現，現階段的光學前沿學科——信息光學在應用物理中占著極為重要的位置，它的學習難度較大，有一些比較繁雜的數學公式。因而，為了加強信息光學知識學習成效，必須積極探索信息光學的學習思路，以相對科學的學習方式，探求專業的信息光學知識，內化信息科學內容。本文，綜合我的實踐經驗，分析了目前信息光學教學現狀和信息光學的具體學習思路，希望所有同學都能掌握到行之有效的學習方法。

關鍵詞：物理；信息光學；應用

在21世紀背景下，信息光學方面的知識逐漸引起了我們的關注。信息光學，作為物理學的一個分支，它經歷了比較久遠的發展歷史。自1948年以來，物理學家就精準的記錄了信息光學的表現，并提出了阿貝成像原理等信息光學概念，且將信息光學運用到了光學成像控制等領域中。我認為，為了成為21世紀發展中所需人才，我們必須思考信息光學在應用物理中的內容，掌握一些基礎性的信息光學知識。

一、信息光學教學現狀

綜合我以往的實踐經驗來看，目前應用物理中信息光學教學活動的展開仍然存在著某些不足之處。

首先，在信息光學課堂上，我們老師更加傾向于知識的單純“灌輸”，不注重給我們創設一些實驗機會，使得我們逐漸表現出了要我做實驗的想法，最終在機械式學習環境下，限制了我們自身實驗能力和創新精神的養成；其次，現階段教師中的大多數都停留于傳統教學模式上，教學模式通常比較枯燥、單一，使得我們在信息光學知識學習過程中無法達到預期的學習目標；再次，學習資源僅限于課本也是信息光學教學活動表現出的主要問題之一，在面對這一系列問題時，我們必須積極探索行之有效的學習方法，突破學習難關。

二、信息光學在應用物理中的學習思路

（一）合理安排學習內容

在應用物理中的信息光學知識學習時，我們必須學會安排自己的學習內容，以系統化的學習方式，達到高效性的學習成效。

例如，我在應用物理中的信息光學學習內容安排時，結合自己對部分相干、傳遞函數、標量衍射、莫爾條紋、阿達瑪變換概念了解甚少的實際情況，先簡單學習了sinc函數、矩形函數、圓柱函數、符號函數等知識。然后，把傅里葉變換、卷積作為了重點學習內容[1]。因為，我對應用物理中的運算知識比較陌生，通過運算知識的重點學習，可在一定程度上夯實我所學習的內容。此外，在信息光學知識學習階段，為了促進我們科研能力的提升，老師向我們傳遞了光學全息、空間濾波等知識內容，豐富了我們的知識體系，并為我們日后信息光學實驗活動的展開做好了鋪墊。

學習內容的合理安排，是內化信息光學知識學習的基礎條件，應提高對這一問題的重視。

（二）積極參與實驗活動

在應用物理中的信息光學知識學習時，應積極參與一些實驗活動。

例如，我在信息光學知識學習時，便參加了老師組織的4f光學系統FT和IFT系統實驗活動，通過實驗活動的參與，我掌握到了觀察FT系統中逆傅里葉變換圖的方法[2]。同時，認識了FT頻譜，并初步了解到了一些復雜的光學公式，達到了預期學習目標。

再如，我在信息光學知識實踐學習時，積極參與了Matlab矩陣實驗，在這個實驗活動中，老師注重指導我們經過二維傅里葉變換，完成二維光場的輸入操作，讓其由輸入面進入到光場空間。綜合本次實驗體驗，我觀察到了輸出面空間場強分布的變化情況，以直觀化的實驗操作形式，讓我更加透徹的理解了信息光學知識中的繁瑣數學公式，達到了高效性知識學習狀態。

（三）學會應用互聯網資源

在學習應用物理中信息光學知識時，應善于挖掘一些互聯網外部資源。網絡平臺上有很多關于信息光學課程的網站，我認為，在應用物理中的信息光學知識學習時，必須高效利用這些校外資源，豐富我們的知識領域，讓我們自身學科素養得到進一步提高，更善于運用信息光學知識解決日常學習中的實際問題。

三、結論

綜合我以往的學習經驗可知，信息光學雖然是物理學的一個重要分支，但是，目前信息光學教學仍然存在著教學方法單一、不注重實驗活動組織等問題，影響到了我們對信息光學知識的學習。在這一背景下，為了取得優異的信息光學知識學習成績，我認為，我們應合理安排自己的學習內容。同時，積極參加一些實驗活動，并學會挖掘互聯網課外資源，豐富我們的知識體驗，達到高效性的信息光學知識探索效果。

參考文獻：

[1]史順平，張傳瑜，鄧邦林等.信息光學在應用物理專業教學中的探索與思考[J].價值工程，2017，36（01）：216-218.

[2]付艷華，張興強.素質教育理念下的信息光學課程教學改革探索[J].中國現代教育裝備，2016，30（21）：59-61.

[3]李新忠，王靜鴿，李賀賀等.基于空間光調制器的《信息光學》實驗設計與開發[J].廣西物理，2015，36（04）：23-27.endprint