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907-光學考試大綱

一、考試目的與要求

《光學》是為招收光學工程及光電類專業碩士研究生設置的具有選拔性質的考試科目。其目的是科學、公平、有效地測試考生是否具備攻讀該專業所必須的基本素質、一般能力和培養潛能，以利于選拔具有發展潛力的優秀人才入學，為國家的經濟建設培養具有良好職業道德、具有較強分析與解決實際問題能力的高層次、應用型、復合型的專業人才。該考試考察學生對普通物理范疇內光學的基本理論、基本概念、基本現象、基本分析方法、基本裝置及其應用的掌握程度，考察學生的科學世界觀、思維方法和創新能力，為其攻讀專業碩士研究生及今后從事光電領域相關工作打下堅實基礎。

二、考試內容

《光學》課程考試內容包括“物理光學”和“幾何光學”兩部分內容，以“物理光學”為主。“物理光學”中以“光的干涉”、“光的衍射”及“光的偏振與光在晶體中的傳播”為主，同時涉及光的吸收、色散和散射、光的量子性的基本內容。“幾何光學”部分只涉及一些最基本的內容。

Ⅰ. 物理光學

(1)光的干涉

光波的數學描述及其時空周期性，光波的疊加與干涉，光場的時空相干性，不同類型干涉(分波前干涉與分振幅干涉)的原理及其典型干涉裝置的原理、結構與可能的應用。光波在兩種各向同性介質界面的反射與折射，特殊角度下反射與折射的光強或振幅比、相位變化、偏振態變化，布魯斯特角與全反射臨界角。

(2)光的衍射

衍射的概念、基本原理、近似處理與分類，不同類型衍射問題(菲涅爾衍射與夫瑯和費衍射)的分析處理及計算方法，典型衍射孔徑的衍射，光柵分光及光柵光譜儀的原理、主要性能與應用。

(3)光的偏振與光在晶體中的傳播

光的偏振態：偏振光(線偏振光、圓偏振光)、非偏振光(自然光)及部分偏振光，偏振度，偏振片及其光強響應。晶體雙折射：有關概念定義，平面光波在單軸晶體內的傳播——惠更斯作圖法。各種晶體光學器件(線偏振器、波片、補償器、圓偏振器)的原理及其對光的偏振態的響應，偏振光的檢驗;平行偏振光的干涉，旋光現象及其應用。

(4)光的吸收、色散和散射

光的吸收、色散與散射的基本概念、基本規律及其對某些現象的解釋。包括：吸收定律、吸收與波長的關系(概念);色散、正常色散、反常色散、群速與相速的概念;瑞利散射、米氏散射及大粒子散射等。

(5)光的量子性

黑體輻射及其實驗規律;光的粒子性及其實驗基礎;光的波粒二象性概念。

Ⅱ. 幾何光學

光線傳播的實驗規律與費馬原理;成像的基本概念和規律;薄透鏡傍軸成像原理與成像公式;典型成像儀器(人眼、顯微鏡及望遠鏡)的原理、結構及其性能。光速，折射率，全反射。

三、考試形式和試卷結構

1. 試卷滿分及考試時間

試卷滿分為150分，考試時間180分鐘。

2. 答題方式

答題方式為閉卷、筆試。允許使用計算器，但不得使用帶有公式和文本存儲功能的計算器。

3. 試卷題型結構與分值分配

題型包括簡答題和計算題。

試卷內容分為三大部分：(1)光的干涉;(2)光的衍射;(3)光的偏振與光在晶體中的傳播。幾何光學，光的吸收、色散與散射，光的量子性等知識點穿插于以上三大部分中進行考察。