2022西安电子科技大学物理光学与应用光学硕士研究生考研大纲

发布时间:2021-09-14 编辑:考研派小莉 推荐访问:
2022西安电子科技大学物理光学与应用光学硕士研究生考研大纲

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2022西安电子科技大学物理光学与应用光学硕士研究生考研大纲 正文

851 物理光学与应用光学 考试大纲
一、考试总体要求与考试要点
1.考试总体要求
要求学生熟练掌握物理光学和应用光学方面的基础理论、基本概念和基础知识;并具备运用所学理论解决基本实际光学问题的能力。要求学生能从光的电磁理论出发,掌握光在传播过程中所发生的各种现象的规律及其应用。
2.考试范围
考试内容包括:光的电磁理论基础,光的干涉,光的衍射,光在各向异性介质中的传播特性,晶体的感应双折射,光的吸收、色散和散射,几何光学基础,理想光学系统,光学系统像差基础和光路计算,光学仪器的基本原理。
3.考试要点
(一)光的电磁理论基础
1.光波的特性:光波场的数学表示,光波的能量,光波的速度。
2.光波的特性:光波场的时域、空域频谱。
3.光波的特性:光波场的横波性、偏振态及其表示。
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.产生干涉的基本条件。
2.双光束干涉:分波面法双光束干涉(杨氏双缝,菲涅耳双棱镜,菲涅耳双面镜和洛埃镜)。
3.双光束干涉:分振幅法双光束干涉(平行平板产生的等倾干涉,楔形平板产生的等厚干涉,牛顿环)。
4.平行平板的多光束干涉。
5.光学薄膜特性及其处理方法:单层膜,多层膜,多层高反射膜。
6.典型的干涉仪和干涉滤光片的工作原理和应用。
7.光的相干性。
(三)光的衍射
1.光衍射的基本理论:惠更斯-菲涅尔原理,基尔霍夫衍射理论,基尔霍夫衍射公式的近似—菲涅尔近似和夫朗和费近似。
2.夫朗和费衍射:矩形孔衍射,圆孔衍射,单缝衍射,多缝衍射,巴俾涅原理。
3.光学成像系统的分辨本领:瑞利判据,各种光学成像系统的分辨本领。
4.菲涅耳衍射:圆孔和圆屏的菲涅尔衍射,菲涅耳直边衍射,菲涅尔波带分析法,振幅矢量加法。
5.衍射的应用:光栅,波带片,小孔、细线直径测量,狭缝测量等。
(四)光在各向异性介质中的传播特性
1.晶体的光学各向异性。
2.理想单色平面光波在晶体中的传播—光波在晶体中传播特性的解析法描述:单色平面光波在晶体中的传播特性,光波在晶体中传播特性的描述,光在几类特殊晶体中的传播规律。
3.理想单色平面光波在晶体中的传播—光波在晶体中传播特性的几何法描述:折射率椭球、折射率曲面、波矢曲面以及菲涅耳椭球和射线曲面。
4.光波在晶体界面上的反射和折射:双折射和双反射;确定光在晶体界面上的反射和折射方向,包括惠更斯作图法和斯涅耳作图法。
5.晶体光学元件:偏振棱镜,偏振片,波片和补偿器。
6.晶体的偏光干涉:平行光的偏光干涉和会聚光的偏光干涉。
(五)晶体的感应双折射
1.电光效应—晶体的线性电光效应:线性电光系数,几种晶体的线性电光效应;晶体的二次电光效应的基本概念。
2.晶体的线性电光效应的应用—电光调制和电光偏转。
3.声光效应(喇曼-乃斯衍射、布喇格衍射)及应用
4.晶体的旋光效应和法拉第效应。
(六)光的吸收、色散和散射
1.光与介质相互作用的经典理论。
2.光的吸收、光的色散和光的散射。
(七)几何光学基础
1.几何光学的基本概念。
2.基本定律,包括光的直线传播定律、反射、折射定律和费马原理等的内容和应用。
3.基本光学元件的成像规律和特点,包括球面反射镜,折射球面镜,平面镜,薄透镜,折射平面,反射棱镜等。
(八)理想光学系统
1.理想光学系统及其基点和基面的概念。
2.理想光学系统的作图法。
3.理想光学系统成像分析及计算,高斯公式,牛顿公式,垂轴放大率、轴向放大率和角放大率。
4.光组基点、基面的确定,包括双光组组合、截距法、正切法。(九)光学系统像差基础和光路计算
1.光阑的概念、分类;孔径光阑和视场光阑的确定及相关的概念。
2.光学系统的渐晕、景深和焦深的概念及其对成像的影响。
3.光学系统成像的像差及其分类;各种像差的概念及其对成像质量的影响。
4.共轴球面光学系统子午面内光路的计算及其基本像差分析。(十)光学仪器基本原理
1.眼睛的结构、成像的调节能力和分辨率;眼睛的缺陷和纠正。
2.放大镜、显微镜和望远镜的结构、成像特点以及视角放大率和分辨率。
3.光学系统成像分析和计算。
4.基本成像光学系统的设计。
二、考试形式
1.考试时间:180 分钟。
2.试卷分值:150 分。
3.考试方式:闭卷考试。
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