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《光学》考试大纲
试题的目的在于考察考生是否具备本专业研究生入学的基本条件;内容主要测试考生对本学科的发展背景、基础理论和基本技能掌握的程度,以及运用所学知识解决问题的能力。
考查范围
本科目考试包含应用光学和物理光学课程的考核。应用光学应掌握的重点知识:几何光学的基本理论和成像概念、理想光学系统理论、光学系统中的光束限制、典型光学系统的性质、成像关系及光束限制等。物理光学应掌握的重点知识:光的电磁理论基础、光的干涉和干涉系统、光的衍射、光的偏振和晶体光学基础等。具体知识点如下:
掌握光学的发展史和光的本性;
掌握几何光学基本定律与成像基本概念,包括:四大基本定律及全反射的内容与现象解释;完善成像条件的概念和相关表述;几何光学符号规则以及单个折射球面与反射球面的成像公式、放大率等;掌握费马原理的表述以及与几何光学三定律的一致性、物象之间的等光程性。
掌握理想光学系统的基本理论和典型应用。包括:基点、基面的主要类型及其特点;图像法求像的方法;解析法求像方法;理想光学系统三个放大率的定义、计算公式及物理意义;理想光学系统的焦距;几种典型组合光组的结构特点、成像关系等。
掌握典型光学系统的光束限制,包括:孔径光阑、入瞳、出瞳、孔径角的定义及其相互关系;视场光阑、入窗、出窗、视场角的定义及其相互关系;渐晕、渐晕光阑、渐晕系数的定义。
掌握几种典型光学系统(放大镜、显微镜和望远镜)的基本原理和结构特点、成像特点、光束限制特点及主要参数的计算。
掌握光波的平面波和球面波的数学表达和意义;掌握光波特征物理之间的相互关系;掌握光强与场强(振幅)的关系;掌握光在介质分界面上的反射和折射。
掌握波的叠加原理、计算方法及叠加结果;掌握光程差、位相差的概念;掌握波的相干与非相干迭加;掌握干涉形成的条件;掌握干涉条纹可见度的定义、空间相干性和时间相干性;掌握杨氏双缝干涉性质、装置、条纹特点及其现象的应用;掌握等倾干涉和等厚干涉的条纹特征、光强分布计算;掌握典型干涉系统(包括双光束干涉和多光束干涉)的原理与应用。
掌握衍射现象的定义和分类;理解菲涅尔衍射和夫琅和费衍射的近似条件;掌握夫琅和费衍射的矢量图解法或复数积分法;掌握单缝、多缝夫琅和费衍射的光强分布规律;掌握圆孔夫琅和费衍射的光强分布规律及光学仪器的分辨本领;掌握光栅的基本原理、特性及相关计算公式。
掌握自然光、偏振光和部分偏振光的定义、特点;掌握马吕斯定律和布儒斯特定律;熟悉获得和检验偏振光的方法;掌握晶体光学的基本概念;掌握惠更斯原理分析晶体双折射现象;掌握各种起偏、补偿、分束器和波片的结构、工作原理和应用;掌握偏振光干涉的原理、装置和光强分布特性。
光学基础实验,如:折射率测定、透镜及透镜组焦距测量、与干涉及衍射现象有关的测量、各类偏振光的获得和检验等。
试题类型:
试题类型为填空题、简答题、作图题、计算题中的几类。
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