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851物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)復(fù)習(xí)提綱

一、考試總體要求與考試要點(diǎn)

1.考試對(duì)象

考試對(duì)象為具有全國碩士研究生入學(xué)考試資格并報(bào)考西安電子科技大學(xué)技術(shù)物理學(xué)院[080300]光學(xué)工程、[085202]光學(xué)工程專業(yè)的考生。

2.考試總體要求

要求學(xué)生熟練掌握物理光學(xué)和應(yīng)用光學(xué)方面的基礎(chǔ)理論、基本概念和基礎(chǔ)知識(shí);并具備運(yùn)用所學(xué)理論解決基本實(shí)際光學(xué)問題的能力。要求學(xué)生能從光的電磁理論出發(fā)，掌握光在傳播過程中所發(fā)生的各種現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用。

3.考試范圍

考試內(nèi)容包括：光的電磁理論基礎(chǔ)，光的干涉，光的衍射，光在各向異性介質(zhì)中的傳播特性，晶體的感應(yīng)雙折射，光的吸收、色散和散射，幾何光學(xué)基礎(chǔ)，理想光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)像差基礎(chǔ)和光路計(jì)算，光學(xué)儀器的基本原理。

4.考試要點(diǎn)

(一)光的電磁理論基礎(chǔ)

1.光波的特性：光波場的數(shù)學(xué)表示，光波的能量，光波的速度。

2.光波的特性：光波場的時(shí)域、空域頻譜。

3.光波的特性：光波場的橫波性、偏振態(tài)及其表示。

4.光波在界面上的反射和折射：反射定律和折射定律，菲涅耳公式。

5.光波在界面上的反射和折射：反射率和透射率，反射和折射的相位、偏振特性，全反射特性。

(二)光的干涉

1.產(chǎn)生干涉的基本條件。

2.雙光束干涉：分波面法雙光束干涉(楊氏雙縫，菲涅耳雙棱鏡，菲涅耳雙面鏡和洛埃鏡)。

3.雙光束干涉：分振幅法雙光束干涉(平行平板產(chǎn)生的等傾干涉，楔形平板產(chǎn)生的等厚干涉，牛頓環(huán))。

4.平行平板的多光束干涉。

5.光學(xué)薄膜特性及其處理方法：單層膜，多層膜，多層高反射膜。

6.典型的干涉儀和干涉濾光片的工作原理和應(yīng)用。

7.光的相干性。

(三)光的衍射

1.光衍射的基本理論：惠更斯-菲涅爾原理，基爾霍夫衍射理論，基爾霍夫衍射公式的近似—菲涅爾近似和夫朗和費(fèi)近似。

2.夫朗和費(fèi)衍射：矩形孔衍射，圓孔衍射，單縫衍射，多縫衍射，巴俾涅原理。

3.光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)：瑞利判據(jù)，各種光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)。

4.菲涅耳衍射：圓孔和圓屏的菲涅爾衍射，菲涅耳直邊衍射，菲涅爾波帶分析法，振幅矢量加法。

5.衍射的應(yīng)用：光柵，波帶片，小孔、細(xì)線直徑測量，狹縫測量等。

(四)光在各向異性介質(zhì)中的傳播特性

1.晶體的光學(xué)各向異性。

2.理想單色平面光波在晶體中的傳播—光波在晶體中傳播特性的解析法描述：單色平面光波在晶體中的傳播特性，光波在晶體中傳播特性的描述，光在幾類特殊晶體中的傳播規(guī)律。

3.理想單色平面光波在晶體中的傳播—光波在晶體中傳播特性的幾何法描述：折射率橢球、折射率曲面、波矢曲面以及菲涅耳橢球和射線曲面。

4.光波在晶體界面上的反射和折射：雙折射和雙反射;確定光在晶體界面上的反射和折射方向，包括惠更斯作圖法和斯涅耳作圖法。

5.晶體光學(xué)元件：偏振棱鏡，偏振片，波片和補(bǔ)償器。

6.晶體的偏光干涉：平行光的偏光干涉和會(huì)聚光的偏光干涉。

(五)晶體的感應(yīng)雙折射

1.電光效應(yīng)—晶體的線性電光效應(yīng)：線性電光系數(shù)，幾種晶體的線性電光效應(yīng);晶體的二次電光效應(yīng)的基本概念。

2.晶體的線性電光效應(yīng)的應(yīng)用—電光調(diào)制和電光偏轉(zhuǎn)。

3.聲光效應(yīng)(喇曼-乃斯衍射、布喇格衍射)及應(yīng)用

4.晶體的旋光效應(yīng)和法拉第效應(yīng)。

(六)光的吸收、色散和散射

1.光與介質(zhì)相互作用的經(jīng)典理論。

2.光的吸收、光的色散和光的散射。

(七)幾何光學(xué)基礎(chǔ)

1.幾何光學(xué)的基本概念。

2.基本定律，包括光的直線傳播定律、反射、折射定律和費(fèi)馬原理等的內(nèi)容和應(yīng)用。

3.基本光學(xué)元件的成像規(guī)律和特點(diǎn)，包括球面反射鏡，折射球面鏡，平面鏡，薄透鏡，折射平面，反射棱鏡等。

(八)理想光學(xué)系統(tǒng)

1.理想光學(xué)系統(tǒng)及其基點(diǎn)和基面的概念。

2.理想光學(xué)系統(tǒng)的作圖法。

3.理想光學(xué)系統(tǒng)成像分析及計(jì)算，高斯公式，牛頓公式，垂軸放大率、軸向放大率和角放大率。

4.光組基點(diǎn)、基面的確定，包括雙光組組合、截距法、正切法。

(九)光學(xué)系統(tǒng)像差基礎(chǔ)和光路計(jì)算

1.光闌的概念、分類;孔徑光闌和視場光闌的確定及相關(guān)的概念。

2.光學(xué)系統(tǒng)的漸暈、景深和焦深的概念及其對(duì)成像的影響。

3.光學(xué)系統(tǒng)成像的像差及其分類;各種像差的概念及其對(duì)成像質(zhì)量的影響。

4.共軸球面光學(xué)系統(tǒng)子午面內(nèi)光路的計(jì)算及其基本像差分析。

(十)光學(xué)儀器基本原理

1.眼睛的結(jié)構(gòu)、成像的調(diào)節(jié)能力和分辨率;眼睛的缺陷和糾正。

2.放大鏡、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)、成像特點(diǎn)以及視角放大率和分辨率。

3.光學(xué)系統(tǒng)成像分析和計(jì)算。

4.基本成像光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

1.考試時(shí)間

180分鐘。

2.試卷分值

150分。

3.考試方式

閉卷考試。

4.題型結(jié)構(gòu)：

試題類型包括：選擇題、填空題、是非判斷題、簡答題、作圖題、計(jì)算題、分析證明題等，每年的試題類型從中選幾類。

三、參考書目

《物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)》第二版

著者：石順祥，王學(xué)恩，劉勁松

出版單位：西安電子科技大學(xué)出版社

出版時(shí)間：2008年