847光学 考试大纲
适用于光学和光学工程专业
Ⅰ考查目标
光学考试包括几何光学、波动光学。要求考生系统掌握本课程的基本理论和方法,并能够运用所学理论和方法分析和解决有关的光学问题。
Ⅱ 考试形式和试卷结构
一、试卷满分及考试时间
本试卷满分为150分,考试时间为180分钟。
二、答题方式
答题方式为闭卷、笔试。
三、试卷内容结构
几何光学 35分
波动光学 100分
光学实验 15分
四、试卷题型结构
计算题 占105分
简答题 占30分
实验题 占15分
Ⅲ 考查范围
一.总论
1. 光的本性;
2. 光学的研究对象与内容;
3. 光学的发展史;
二.几何光学
4. 几何光学三定律(包括全反射、光路可逆性和自准直原理);
5. 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;
6. 惠更斯原理的表述以及对反射定律和折射定律的解释;
7. 折射率及其意义;色散;
8. 近(傍)轴光线在球面的反射、折射和成像规律;
9. 薄透镜(组)成像规律(包括磨镜者公式:焦距与折射率、曲率半径的关系)
10. 放大镜(目镜)、显微镜和望远镜的光路原理;
三.光的干涉
11. 光波(场)的数学描述;球面波和平面波;
12. 光强与场强(振幅)的关系;
13. 波的迭加;
14. 相干与非相干迭加;
15. 干涉现象产生的条件和方法;双光束干涉场条纹对比度(反衬度);
16. 等厚与等倾干涉;Michelson干涉仪;
17. 多光束干涉;Fabry-Perot干涉仪;
18. 干涉条纹的形状和间距及其变化;
19. 光源的宽度和单色性对干涉条纹对比度的影响;光源的相干长度;
四.光的衍射
20. 光的衍射;与干涉的区别和联系;
21. 衍射的数学描述(Fresnel-Kirchhoff积分公式);
22. Babinet原理;
23. 单缝Fraunhofer衍射的矢量图解法或复数积分法;单缝衍射花样(衍射因子)的特点;
24. 多缝Fraunhofer(光栅)衍射强度分布;单缝衍射因子与缝间干涉因子;光栅方程;
五.光的偏振
25. 光的偏振
26. 反射、折射(了解Fresnel公式)中的偏振现象;Brewster角;
27. 晶体双折射现象;l/2和l/4波片;
28. 各类偏振光的获得和检验;
29. 偏光干涉;
30. 干涉、衍射、偏振混合问题;
七.光学部分实验
31. 成像法测量薄透镜焦距或(微小)尺度的误差研究
32. 全反射法、最小偏向角法或自准直法测定透明材料的折射率;
33. 利用衍射现象测量光学基本量和其它物理量(l、尺寸和n等)
34. 利用Michelson干涉仪上的白光干涉现象测量透明材料厚度;
35. 用光栅测定谱线波长;
36. 几种偏振光的产生与检验。