(研招考試主要考察考生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,大綱所列內容為考生需掌握的基本內容,僅供復習參考使用,考試范圍不限于此)
一、考試總體要求與考試要點(diǎn)
1.考試總體要求
要求學(xué)生熟練掌握物理光學(xué)和應用光學(xué)方面的基礎理論、基本概念和基礎知識;并具備運用所學(xué)理論解決基本實(shí)際光學(xué)問(wèn)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(guò)程中所發(fā)生的各種現象的規律及其應用。
2.考試范圍
考試內容包括:光的電磁理論基礎,光的干涉,光的衍射,光在各向異性介質(zhì)中的傳播特性,晶體的感應雙折射,光的吸收、色散和散射,幾何光學(xué)基礎,理想光學(xué)系統,光學(xué)系統像差基礎和光路計算,光學(xué)儀器的基本原理。
3.考試要點(diǎn)
(一)光的電磁理論基礎
1.光波的特性:光波場(chǎng)的數學(xué)表示,光波的能量,光波的速度。
2.光波的特性:光波場(chǎng)的時(shí)域、空域頻譜。
3.光波的特性:光波場(chǎng)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:?jiǎn)螌幽?,多層膜,多層高反射膜?/p>
6.典型的干涉儀和干涉濾光片的工作原理和應用。
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近似。
2.夫朗和費衍射: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)成像系統的分辨本領(lǐng):瑞利判據,各種光學(xué)成像系統的分辨本領(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.衍射的應用:光柵,波帶片,小孔、細線(xiàn)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:?jiǎn)紊矫婀獠ㄔ诰w中的傳播特性,光波在晶體中傳播特性的描述,光在幾類(lèi)特殊晶體中的傳播規律。
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(xiàn)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)晶體的感應雙折射
1.電光效應—晶體的線(xiàn)性電光效應:線(xiàn)性電光系數,幾種晶體的線(xiàn)性電光效應;晶體的二次電光效應的基本概念。
2.晶體的線(xiàn)性電光效應的應用—電光調制和電光偏轉。
3.聲光效應(喇曼-乃斯衍射、布喇格衍射)及應用
4.晶體的旋光效應和法拉第效應。
(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
1.幾何光學(xué)的基本概念。
2.基本定律,包括光的直線(xiàn)傳播定律、反射、折射定律和費馬原理等的內容和應用。
3.基本光學(xué)元件的成像規律和特點(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
1.理想光學(xué)系統及其基點(diǎn)和基面的概念。
2.理想光學(xué)系統的作圖法。
3.理想光學(xué)系統成像分析及計算,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)系統像差基礎和光路計算
1.光闌的概念、分類(lèi);孔徑光闌和視場(chǎng)光闌的確定及相關(guān)的概念。
2.光學(xué)系統的漸暈、景深和焦深的概念及其對成像的影響。
3.光學(xué)系統成像的像差及其分類(lèi);各種像差的概念及其對成像質(zhì)量的影響。
4.共軸球面光學(xué)系統子午面內光路的計算及其基本像差分析。
(十)光學(xué)儀器基本原理
1.眼睛的結構、成像的調節能力和分辨率;眼睛的缺陷和糾正。
2.放大鏡、顯微鏡和望遠鏡的結構、成像特點(diǎn)以及視角放大率和分辨率。
3.光學(xué)系統成像分析和計算。
4.基本成像光學(xué)系統的設計。
二、考試形式
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。