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2022年研究生入學考試自命題科目考試大綱

科目代碼：F1002 科目名稱：物理光學與應用光學

一、參考書目

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

二、考試內容及要求

(一)光在各向同性介質中的傳播特性

考試內容：包括光波的特性，光波在介質界面上的反射和折射等內容。

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，左手材料和負折射率現象。

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：左手材料和負折射率現象。

(二)光的干涉和衍射

考試內容：包括光的干涉和衍射等內容。

雙光束干涉，平行平板的多光束干涉，光學薄膜，典型的干涉儀，光的相干，衍射的基本理論，夫瑯和費衍射，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，夫瑯和費衍射裝置，夫瑯和費單縫衍射，衍射光柵，波帶片。

掌握：光學薄膜的反射特性，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，夫瑯和費矩孔和圓孔衍射，夫瑯和費多縫衍射。

理解：光的衍射現象，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)光在各向異性介質中的傳播特性

考試內容：包括光在晶體中的傳播和在晶體界面上的反射、折射等內容。

晶體的光學各向異性，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象，偏振器，波片。

掌握：光在晶體中傳播特性的幾何法描述，補償器。

理解：晶體的介電張量，平行光的偏光干涉。

了解：單軸晶體的負折射，會聚光的偏光干涉。

(四)光的吸收、色散和散射

考試內容：包括光的吸收、色散和散射等內容。

光與介質相互作用的經典理論，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：光與介質相互作用的經典理論。

(五)幾何光學基礎

考試內容：包括幾何光學基本定律和幾種光學成像等內容。

幾何光學基本定律，單個折射球面的光路計算，單個折射球面的近軸區成像，球面反射鏡成像，共軸球面光學系統，薄透鏡成像，平面折射成像，平面鏡和棱鏡系統等。

考試要求：

熟練掌握：波面、光線和光束，幾何光學基本定律，光學系統物象基本概念，光學系統完善成像條件，符號法則，單個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，共軸球面光學系統。

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成像。

(六)理想光學系統和光學儀器的基本原理

考試內容：包括理想光學系統和幾種光學儀器的基本原理等內容。

理想光學系統的基點和基面，理想光學系統的物象關系，光輻射基本概念和規律，眼睛，放大鏡，顯微鏡，望遠鏡，物鏡和目鏡等。

考試要求：

熟練掌握：理想光學系統的基點和基面，理想光學系統的圖解法求像，理想光學系統成像公式，放大率，放大鏡，望遠鏡。

掌握：理想光學系統的基本特性，基本幾何光學元件的基點和基面，人眼的校正和分辨率，顯微鏡。

理解：理想光學系統基點位置關系，物鏡和目鏡。

了解：光輻射基本概念和規律。

三、試卷結構(滿分100分，時間120分鐘)

按題型：

按章節內容：

注：劃分的分值是近似的;同一題目可綜合不同章節內容;同一內容下可設計多個小題，以區分不同側重點或計算能力，理解能力的掌握。