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南京信息工程大學(xué)碩士研究生招生入學(xué)考試普通物理《光學(xué)》考試大綱

考試科目代碼： 820

考試科目名稱：普通物理《光學(xué)》

第一部分 目標(biāo)與基本要求

一、目標(biāo)

光學(xué)是我校“光學(xué)工程”碩士研究生入學(xué)考試的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，它的評價標(biāo)準(zhǔn)是高等學(xué)校優(yōu)秀本科畢業(yè)生所能達(dá)到的水平，以保證被錄取者有良好的光學(xué)理論基礎(chǔ)。主要考查學(xué)生系統(tǒng)掌握物理光學(xué)的基本原理、基礎(chǔ)知識及相關(guān)應(yīng)用能力。要求考生具備較為扎實(shí)的物理光學(xué)基礎(chǔ)，以便后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)并為今后的科學(xué)研究打下光學(xué)基礎(chǔ)。

二、基本要求

考生應(yīng)著重掌握物理光學(xué)的基本概念、基本原理、基本規(guī)律，適當(dāng)注意物理光學(xué)與自然科學(xué)、工程技術(shù)相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系，應(yīng)用物理光學(xué)知識解決實(shí)際問題。

三、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

(一)答卷方式：閉卷，筆試

(二)答題時間：180分鐘

(三)題型：選擇、簡答和計(jì)算

第二部分 內(nèi)容與考核目標(biāo)

一、光的本性(45%)

1. 掌握積分和微分形式的邁克斯韋爾方程組，物質(zhì)方程;

2. 熟練掌握電磁場的波動性，波動方程，光速，折射率;

3. 理解平面電磁波的簡諧形式和復(fù)數(shù)形式，復(fù)振幅和光強(qiáng)度，平面電磁波的性質(zhì);

4. 理解輻射能，坡印廷矢量;

5. 掌握電磁場的邊值關(guān)系;

6. 理解光線與光程的概念，理解光傳播的直線性、獨(dú)立性和可逆性;

7. 掌握反射、折射定律，了解菲涅爾公式，反射率和透射率及全反射;

8. 了解倏(疏)逝波、了解金屬表面的透射和反射;

9. 了解光的吸收、色散和散射;

10. 熟悉光纖的基本結(jié)構(gòu)、參數(shù)含義及其應(yīng)用;

11. 理解光的橫波性與偏振特性以及自然光、部分偏振光與偏振光的概念;

12. 熟練掌握布儒斯特定律以及利用反射和折射獲得平面偏振光的方法;

13. 熟練掌握馬呂斯定律;

14. 熟悉光的量子性的基本概念;

15. 理解黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)及光的波粒二象性。

二、光的干涉(35%)

1. 熟悉波前的概念及球面波的傍軸條件與遠(yuǎn)場條件;

2. 理解波動疊加與光的干涉現(xiàn)象，深刻理解光的相干條件;

3. 掌握獲得相干光波的方法;

4. 熟練掌握楊氏干涉實(shí)驗(yàn)的分析方法、干涉圖樣強(qiáng)度分布及干涉條紋特點(diǎn)，熟悉楊氏干涉的應(yīng)用;

5.熟悉空間相干性的概念及光源擴(kuò)展寬度(非點(diǎn)光源或線光源)與光場空間相干性的關(guān)系，熟悉時間相干性的概念及光源光譜寬度與光場時間相干性的關(guān)系 ;

6. 熟練掌握薄膜等傾、等厚干涉的特點(diǎn)與分析方法，熟練運(yùn)用光程差或相位差公式計(jì)算有關(guān)薄膜干涉問題;

7. 熟悉增透膜、增反膜的概念及應(yīng)用;

8. 掌握邁克爾遜干涉儀、法布里-珀羅干涉儀的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。

三、光的衍射(40%)

1. 熟悉光的衍射現(xiàn)象及惠更斯-菲涅耳原理;

2. 掌握利用菲涅耳半波帶法和振幅矢量法分析圓孔和的菲涅耳衍射;

3. 掌握夫瑯和費(fèi)衍射圖樣的觀察方法;

4. 掌握利用菲涅耳半波帶法、振幅矢量法以及衍射積分法分析單縫、矩形孔及雙縫的夫瑯和費(fèi)衍射，理解衍射圖樣的光強(qiáng)分布特點(diǎn);

5. 熟悉圓孔夫瑯和費(fèi)衍射圖樣的特點(diǎn)，掌握艾里斑與圓孔大小的關(guān)系;

6. 熟練掌握平面光柵衍射的分析方法、衍射圖樣強(qiáng)度分布特點(diǎn)、光柵光譜、以及光柵方程的運(yùn)用;

7. 熟悉閃耀光柵、正弦光柵以及體光柵的概念及衍射特點(diǎn);

8. 熟悉衍射與干涉的關(guān)系。

四、光的偏振與晶體光學(xué)基礎(chǔ)(20%)

1. 熟悉晶體的雙折射現(xiàn)象;

2. 深刻理解單軸晶體雙折射的特點(diǎn)以及尋常光和非常光的概念;

3. 熟練掌握各種偏振光學(xué)器件的原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用;

4. 熟練掌握自然光、部分偏振光、平面偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光的獲得與檢驗(yàn)方法;

5. 掌握平面偏振光干涉的分析方法、干涉圖樣的強(qiáng)度分布特點(diǎn);

6. 熟悉應(yīng)力雙折射、電光效應(yīng)、磁光效應(yīng)的概念及可能應(yīng)用;

7. 熟悉圓雙折射的概念，掌握自然旋光和磁致旋光效應(yīng)(法拉第效應(yīng))的特點(diǎn)及可能應(yīng)用。

五、光的吸收、色散及散射 (10%)

1. 熟悉吸收及吸收光譜的概念，掌握吸收定律;

2. 熟悉色散的特點(diǎn)及正常色散和反常色散的區(qū)別;

3. 熟悉相速度與群速度的概念及相互聯(lián)系;

4. 熟悉散射的概念及一般規(guī)律，理解瑞利散射、米氏散射、拉曼散射的特點(diǎn)。