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847光學 考試大綱

適用于光學和光學工程專業

Ⅰ考查目標

光學考試包括幾何光學、波動光學。要求考生系統掌握本課程的基本理論和方法，并能夠運用所學理論和方法分析和解決有關的光學問題。

Ⅱ　考試形式和試卷結構

一、試卷滿分及考試時間

本試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

二、答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

三、試卷內容結構

幾何光學　　　　　　35分

波動光學　　　 100分

光學實驗　　　　　　15分

四、試卷題型結構

計算題 占105分

簡答題　　　　　　　　　占30分

實驗題 占15分

Ⅲ　考查范圍

一.總論

1. 光的本性;

2. 光學的研究對象與內容;

3. 光學的發展史;

二.幾何光學

4. 幾何光學三定律(包括全反射、光路可逆性和自準直原理);

5. 費馬原理的表述以及與幾何光學三定律的一致性、物象之間的等光程性;

6. 惠更斯原理的表述以及對反射定律和折射定律的解釋;

7. 折射率及其意義;色散;

8. 近(傍)軸光線在球面的反射、折射和成像規律;

9. 薄透鏡(組)成像規律(包括磨鏡者公式：焦距與折射率、曲率半徑的關系)

10. 放大鏡(目鏡)、顯微鏡和望遠鏡的光路原理;

三.光的干涉

11. 光波(場)的數學描述;球面波和平面波;

12. 光強與場強(振幅)的關系;

13. 波的迭加;

14. 相干與非相干迭加;

15. 干涉現象產生的條件和方法;雙光束干涉場條紋對比度(反襯度);

16. 等厚與等傾干涉;Michelson干涉儀;

17. 多光束干涉;Fabry-Perot干涉儀;

18. 干涉條紋的形狀和間距及其變化;

19. 光源的寬度和單色性對干涉條紋對比度的影響;光源的相干長度;

四.光的衍射

20. 光的衍射;與干涉的區別和聯系;

21. 衍射的數學描述(Fresnel-Kirchhoff積分公式);

22. Babinet原理;

23. 單縫Fraunhofer衍射的矢量圖解法或復數積分法;單縫衍射花樣(衍射因子)的特點;

24. 多縫Fraunhofer(光柵)衍射強度分布;單縫衍射因子與縫間干涉因子;光柵方程;

五.光的偏振

25. 光的偏振

26. 反射、折射(了解Fresnel公式)中的偏振現象;Brewster角;

27. 晶體雙折射現象;l/2和l/4波片;

28. 各類偏振光的獲得和檢驗;

29. 偏光干涉;

30. 干涉、衍射、偏振混合問題;

七.光學部分實驗

31. 成像法測量薄透鏡焦距或(微小)尺度的誤差研究

32. 全反射法、最小偏向角法或自準直法測定透明材料的折射率;

33. 利用衍射現象測量光學基本量和其它物理量(l、尺寸和n等)

34. 利用Michelson干涉儀上的白光干涉現象測量透明材料厚度;

35. 用光柵測定譜線波長;

36. 幾種偏振光的產生與檢驗。