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2022年研究生入學(xué)考試自命題科目考試大綱

科目代碼：F1002 科目名稱：物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)

一、參考書目

《物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)》(第3版)，石順祥、王學(xué)恩、馬琳編著，西安電子科技大學(xué)出版社;2018年，第3版。

二、考試內(nèi)容及要求

(一)光在各向同性介質(zhì)中的傳播特性

考試內(nèi)容：包括光波的特性，光波在介質(zhì)界面上的反射和折射等內(nèi)容。

光電磁波及麥克斯韋電磁方程，幾種特殊形式的光波，光波場的頻率域表示，光波的速度，平面光波的橫波性、偏振態(tài)及其表示，反射定律和折射定律，反射率和透射率，反射和折射的相位特性，反射和折射的偏振特性，全反射，左手材料和負(fù)折射率現(xiàn)象。

考試要求：(“考試要求”明確為考試范圍：熟練掌握部分占70%、掌握部分占20%、理解部分占10%、了解部分占0%，以下同。)

熟練掌握：光譜區(qū)域的波長范圍、光波的速度，平面光波的橫波性、偏振特性，反射定律和折射定律，反射率和透射率，全反射。

掌握：幾種特殊形式的光波，光波場的頻率域表示，偏振態(tài)表示，反射和折射的相位特性，反射和折射的偏振特性。

理解：菲涅爾公式，麥克斯韋電磁方程。

了解：左手材料和負(fù)折射率現(xiàn)象。

(二)光的干涉和衍射

考試內(nèi)容：包括光的干涉和衍射等內(nèi)容。

雙光束干涉，平行平板的多光束干涉，光學(xué)薄膜，典型的干涉儀，光的相干，衍射的基本理論，夫瑯和費(fèi)衍射，菲涅爾衍射，光柵和波帶片，全息照相等。

考試要求：

熟練掌握：產(chǎn)生干涉的基本條件，雙光束干涉，邁克爾孫干涉儀，光的相干性，夫瑯和費(fèi)衍射裝置，夫瑯和費(fèi)單縫衍射，衍射光柵，波帶片。

掌握：光學(xué)薄膜的反射特性，激光的相干性，惠更斯-菲涅爾原理，菲涅爾衍射的菲涅爾波帶法，夫瑯和費(fèi)矩孔和圓孔衍射，夫瑯和費(fèi)多縫衍射。

理解：光的衍射現(xiàn)象，多光束干涉，法布里-珀羅干涉儀，巴比涅原理，全息照相的原理。

了解：相干性的定量描述，基爾霍夫衍射公式。

(三)光在各向異性介質(zhì)中的傳播特性

考試內(nèi)容：包括光在晶體中的傳播和在晶體界面上的反射、折射等內(nèi)容。

晶體的光學(xué)各向異性，理想單色平面光波在晶體中的傳播，平面光波在晶體界面上的反射和折射，晶體光學(xué)元件，晶體的偏光干涉等。

考試要求：

熟練掌握：單軸晶體的折射率橢球，光在晶體界面上的雙反射和雙折射現(xiàn)象，偏振器，波片。

掌握：光在晶體中傳播特性的幾何法描述，補(bǔ)償器。

理解：晶體的介電張量，平行光的偏光干涉。

了解：單軸晶體的負(fù)折射，會(huì)聚光的偏光干涉。

(四)光的吸收、色散和散射

考試內(nèi)容：包括光的吸收、色散和散射等內(nèi)容。

光與介質(zhì)相互作用的經(jīng)典理論，光的吸收，光的色散，光的散射。

考試要求：

熟練掌握：光的吸收定律，色散率，光的散射現(xiàn)象。

掌握：吸收光譜、瑞利散射，米氏散射。

理解：正常色散和反常色散。

了解：光與介質(zhì)相互作用的經(jīng)典理論。

(五)幾何光學(xué)基礎(chǔ)

考試內(nèi)容：包括幾何光學(xué)基本定律和幾種光學(xué)成像等內(nèi)容。

幾何光學(xué)基本定律，單個(gè)折射球面的光路計(jì)算，單個(gè)折射球面的近軸區(qū)成像，球面反射鏡成像，共軸球面光學(xué)系統(tǒng)，薄透鏡成像，平面折射成像，平面鏡和棱鏡系統(tǒng)等。

考試要求：

熟練掌握：波面、光線和光束，幾何光學(xué)基本定律，光學(xué)系統(tǒng)物象基本概念，光學(xué)系統(tǒng)完善成像條件，符號(hào)法則，單個(gè)折射球面的近軸成像，薄透鏡成像。

掌握：平面鏡成像，球面反射鏡成像，共軸球面光學(xué)系統(tǒng)。

理解：平面折射成像，反射棱鏡和折射棱鏡。

了解：雙平面鏡和雙平面鏡系統(tǒng)成像。

(六)理想光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)儀器的基本原理

考試內(nèi)容：包括理想光學(xué)系統(tǒng)和幾種光學(xué)儀器的基本原理等內(nèi)容。

理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)和基面，理想光學(xué)系統(tǒng)的物象關(guān)系，光輻射基本概念和規(guī)律，眼睛，放大鏡，顯微鏡，望遠(yuǎn)鏡，物鏡和目鏡等。

考試要求：

熟練掌握：理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)和基面，理想光學(xué)系統(tǒng)的圖解法求像，理想光學(xué)系統(tǒng)成像公式，放大率，放大鏡，望遠(yuǎn)鏡。

掌握：理想光學(xué)系統(tǒng)的基本特性，基本幾何光學(xué)元件的基點(diǎn)和基面，人眼的校正和分辨率，顯微鏡。

理解：理想光學(xué)系統(tǒng)基點(diǎn)位置關(guān)系，物鏡和目鏡。

了解：光輻射基本概念和規(guī)律。

三、試卷結(jié)構(gòu)(滿分100分，時(shí)間120分鐘)

按題型：

按章節(jié)內(nèi)容：

注：劃分的分值是近似的;同一題目可綜合不同章節(jié)內(nèi)容;同一內(nèi)容下可設(shè)計(jì)多個(gè)小題，以區(qū)分不同側(cè)重點(diǎn)或計(jì)算能力，理解能力的掌握。