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821《光学》考试大纲
发布时间:2019/5/25?浏览量:?作者:?来源:


科目代码:821

科目名称:《光学》

一、考试的总体要求

光学是光学工程学科的一门专业基础课程,主要研究光的基本属性、传播规律和光与其它物质的相互作用,要求考生熟练地掌握本课程所讲述的基本概念、基本理论和基本分析方法。

二、考试内容与要求

(一)光在各项同性介质中的传输特性

1.掌握电磁波的平面波解,包括:平面波、简谐波解的形式和意义,物理量的关系,电磁波的性质等;

2.了解球面波和柱面波的定义、表达式;

3.掌握光波在各向同性介质界面上反射和折射的分析方法,掌握反射和折射过程中光波强度、相位的变化规律。

(二)光的干涉

1.掌握波的叠加原理、计算方法;掌握干涉现象的定义和形成干涉的条件;

2.掌握杨氏双缝干涉性质、装置、公式、条纹特点及其现象的应用;

3.掌握平行平板、楔形平板的双光束干涉装置、干涉条纹的性质和计算;

4.掌握平行平板的多光束干涉条件、分析方法、装置、干涉条纹性质;

5.掌握典型干涉系统(迈克尔逊、马赫-泽德和法布里-珀罗三种干涉仪)及其应用;

6.理解光的相干性的物理意义,掌握条纹可见度的定义、影响因素及其相关概念(包括临界宽度和允许宽度、空间相干性和时间相干性、相干长度和相干时间等)。

(三)光的衍射

1.掌握衍射现象定义;掌握惠更斯原理和惠更斯-菲涅耳公式的含义;掌握菲涅耳-基尔霍夫衍射公式的近似分析过程;

2.掌握矩形孔费夫琅和费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析;了解圆孔夫琅和费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析,成像系统的分辨本领;

3.掌握单缝、多缝夫琅和费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析;   了解巴比涅原理;

4.掌握菲涅耳半波带法的原理和分析圆孔衍射的基本过程;了解波带片;

5.掌握衍射光栅方程、特性;了解闪耀光栅方程、特性。

(四)光的偏振

1.掌握自然光、偏振光和部分偏振光的定义、特点,偏振度的定义,能够产生偏振光的方法;掌握布儒斯特定律;

2.掌握晶体光学的基本概念(光轴、主平面、主截面、单轴正负晶体),会用惠更斯原理分析晶体的双折射现象;

3.了解各种起偏器、分束器的结构、作用和工作原理;掌握波片(l/4波片、l/2波片和全波片)的结构、作用和工作原理;

4.掌握平行光的偏光干涉原理、装置、公式、光强分布特性;

5.了解磁光、电光和声光效应;

(五)光的吸收、色散和散射

1.了解光与介质相互作用的经典理论;

2.掌握光吸收定律;理解正常色散与反常色散;了解光散射的现象和基本结论。

三、考试形式及时间

考试形式为笔试,考试时间150分钟,满分为150分。

四、主要参考书目

《物理光学与应用光学》,石顺祥、王学恩、刘劲松编,西安电子科技大学出版社(第二版)。


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