湘潭大学2025年考研大纲：010012物理光学

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《物理光学》考试大纲

一、光的电磁理论基础

（1）掌握积分和微分形式的麦克斯韦方程组，物质方程；

（2）掌握电磁场的波动性，波动方程，光速，折射率；

（3）理解平面电磁波的简谐波形式和复数形式，复振幅和光强度，平面电磁波的性质；

（4）了解球面波和柱面波；

（5）了解辐射能，坡印廷矢量；

（6）理解电磁场的边值关系；

（7）掌握反射、折射定律，理解菲涅尔公式，反射率和透射率，特别是布儒斯特角，全反射及倏逝波的特征；

（8）掌握光的吸收、色散和散射的概念。

二、光波的叠加和分析

（1）掌握两个频率相同、振动方向相同的单色光波的叠加，了解代数加法、复数加法和相幅矢量加法；

（2）掌握驻波形成的条件和表现特征；

（3）掌握两个频率相同、振动方向互相垂直的单色光波的叠加，理解椭圆偏振光的特征与参与叠加光束的关系；

（4）掌握不同频率的两个单色光波的叠加，理解光学拍产生的条件、表达、群速度和相速度。

三、光的干涉

（1）通过杨氏干涉实验，深入理解产生干涉的条件，推导观察屏处光强分布，理解干涉条纹的特点和计算；

（2）了解条纹的对比度定义，掌握对比度如何受光源大小、光源单色性和两相干光波振幅比例的影响，了解干涉系统不变量的推导过程；

（3）理解平行平板产生的干涉，条纹定义域，等倾条纹的计算；

（4）了解楔形平板产生的干涉，定域面位置和定域深度，等厚条纹计算；

（5）理解推导牛顿环测量透镜的曲率半径的方法，了解区别牛顿环和等倾条纹的区别；

（6）理解迈克尔逊干涉仪的基本结构和工作原理；

（7）掌握法布里—珀罗干涉仪的基本结构和工作原理。

四、光的衍射

（1）理解惠更斯-菲涅尔原理；

（2）理解基尔霍夫衍射理论；

（3）了解基尔霍夫衍射公式的近似：菲涅尔近似和夫琅和费近似；

（4）理解矩孔和单缝的夫琅和费衍射装置、衍射公式的意义，衍射图样的特点和计算；

（5）了解圆孔的夫琅和费衍射图样的特点和计算；

（6）了解光学成像系统的衍射与分辨本领的关系，理解各种成像系统分辨本领的定义和计算；

（7）理解双缝夫琅和费衍射强度分布公式的推导，了解衍射光强图样的特点以及缺级现象的解释；

（8）衍射光栅的工作原理，光栅方程，光栅的色散本领，色分辨本领，自由光谱范围的计算，不同类型光栅的工作特点；

（9）了解圆孔和圆屏的菲涅尔衍射、菲涅尔波带分析法、衍射图样的特点与规律以及菲涅尔波带片参数计算。

五、光的偏振与晶体光学基础

（1）掌握偏振光和自然光的特点和联系，了解获得偏振光及检验偏振光的方法，理解马吕斯定律和消光比；

（2）理解晶体的双折射、寻常光和非寻常光、光轴、主平面和主截面；

（3）了解双折射的电磁理论，理解晶体的各向异性及介电张量，了解单色平面波在晶体中的传播规律；

（4）理解晶体光学性质的图形表示，了解折射率椭球、波矢面、法线面、光线面；

（5）掌握光波在晶体表面的反射和折射，掌握确定折射波和反射波的法线和光线方向的方法；

（6）了解典型晶体光学器件的工作原理；

（7）掌握偏振光的干涉，理解平行偏振光和会聚偏振光的干涉现象及分析。

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