《原子物理学》是应用物理专业的一门重要专业核心必修课程。原子物理学是研究介于分子和原子核之间原子层次的科学，研究内容包括：原子的组成、组成原子的粒子间的相互作用及其对原子光谱（或原子能级）的影响、在电磁场作用下原子能级的精细结构等，这些阶段性成果，历经科学家们不断归纳并完善，甚至推翻和重建，最后经过实践检验才得以形成。本课程采用了普通物理的描述风格，以原子物理学的著名物理实验和模型为明线、以诺贝尔物理大师们的传奇故事为隐线来还原实验结论和理论模型建立的过程，讲解原子物理基本概念和物理图象。课程以杨福家《原子物理学》为主，梳理整本书前后关联，加入一定的前沿进展。

《光电图像处理》是研究数字图像处理的基本理论、方法及其在光电领域中的应用学科，是光电信息科学与工程专业本科生的专业必修课。本课程对图像处理基本理论、常用方法和实际应用进行系统性介绍，使学生系统掌握图像处理的基本概念、基本原理和基本处理方法，掌握各种数字图像处理中的基础数学理论和基本运算方法、初步掌握时域频域内的各种图像增强、图像复原方法。掌握图像编码和压缩、图像分割、边缘检测等处理方法。在注重讲授数字图像知识的同时，紧密结合光电领域中实际图像处理应用，使用计算机语言编程，使学生了解光电图像处理在当前国内外的发展方向和现状，为学生在计算机视觉、模式识别、光电图像检测等领域从事研究与开发的打好基础。

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应用光学课程是光电信息科学与工程专业本科生专业基础课之一，目标是要让学生学会解决几何光学、典型光学仪器原理、光度学、色度学、光纤光学系统、激光光学系统及红外光学系统等的基础理论和方法。包括了此类专业学生必备的光学知识，为光学仪器、激光红外等学科奠定了理论基础和应用基础，在培养光学和光电类人才中具有不可替代地位。本课程既有基础理论，又与实践密切相关，是非常重要的一门专业基础课。