光学考试大纲
一、考试科目基本要求及适用范围概述:?
本《光学》考试大纲适用于模式识别与智能系统等专业的博士研究生入学考试。光学是物理电子学和光学工程等许多学科专业的基础理论课程,它主要研究几何光学成像系统、辐射度学、波动光学及光与物质相互作用的基本概念和基本分析方法。要求考生熟练掌握《光学》课程的基本概念与基本运算,并能加以灵活应用。
二、考试形式和试卷结构
试题题型为简答题、作图题和计算题。
三、考试内容?
(一)几何光学的基本定律?
1.?反射定律;
2.?折射定律。
(二)理想光学成像系统
1.?理想光学系统特点及作图法求解;?
2.?成像系统的物象关系;?
3.?平面光学系统的基本概念和计算;?
4.?像差的基础知识;?
5.?光学系统中的光束限制;
6.?常用光学仪器的基本原理和计算。?
(三)?辐射度学和光度学
1.?几个基本物理量的概念和相互关系;?
2.?朗伯辐射的基本概念;?
3.?成像光学系统相面照度计算。?
(四)?光的基本电磁理论
1.?光的电磁波属性;?
2.?平面光波和球面光波的表达式;?
3.?光在介质界面的反射和折射;?
4.?布儒斯特角和全反射;
5.?光的偏振态种类和相关计算;
6.?线偏振光的产生方式和相关器件。
(五)?光的干涉和衍射
1.?干涉的概念、条件及相关计算;?
2.?典型的干涉仪;?
3.?衍射的基本概念;?
4.?夫郎和费衍射特点;?
5.?光栅的概念、应用和光栅方程;
6.?闪耀光栅的特点及应用。?
(六)光与物质相互作用?
1.?光的吸收定律;?
2.?光的色散;?
3.?正常色散与反常色散特点;?
4.?光的散射;?
5.?瑞利散射与米氏散射基本特点。
四、考试要求?
(一)几何光学的基本定律?
1.?灵活运用几何光学反射定律进行计算;
2.?灵活运用几何光学折射定律进行计算。
(二)理想光学成像系统
1.?熟练掌握理想光学系统特点及作图法求解;?
2.?掌握成像系统的物象关系(包括放大率和拉式不变量);?
3.?掌握平面光学系统(包括平面镜、平行平板、反射棱镜、折射棱镜)的基本概念,并进行相关计算(包括判断棱镜成像方向);?
4.?掌握像差的基础知识(包括像差种类及产生的原因);?
5.?掌握孔径光阑、入瞳、出瞳、视场光阑等基本概念及作用,掌握景深的概念和计算;
6.?掌握常用光学仪器的基本原理(包括放大镜、望远镜、摄影物镜主要指标含义)和计算。?
(三)?辐射度学和光度学
1.?掌握几个物理量:人眼视见函数,光通量(辐射能通量)、发光强度(辐强度)、光照度(辐照度)、光亮度(辐亮度)、辐射出射度的基本概念和相互关系;?
2.?掌握朗伯辐射的基本概念;?
3.?掌握成像光学系统相面照度计算。?
(四)?光的基本电磁理论
1.?熟练掌握光的电磁波属性;?
2.?掌握平面光波和球面光波的表达式;?
3.?掌握光在介质界面的反射和折射(包括菲涅尔公式、反射和折射的相位特性);?
4.?掌握布儒斯特角和全反射;
5.?掌握光的偏振态种类和相关计算(包括偏振度和马吕斯定律);
6.?掌握线偏振光的产生方式和相关器件。
(五)?光的干涉和衍射
1.?掌握干涉的概念、条件及相关计算;?
2.?掌握典型的干涉仪;?
3.?掌握衍射的基本概念;?
4.?掌握单缝和单孔夫郎和费衍射图形分布特点;?
5.?掌握光栅的概念、应用和光栅方程;
6.?掌握闪耀光栅的特点及应用。?
(六)光与物质相互作用?
1.?掌握光的吸收定律;?
2.?掌握光的色散基本含义和色散率;?
3.?掌握正常色散与反常色散特点;?
4.?掌握光的散射基本概念;?
5.?掌握瑞利散射与米氏散射基本特点。
五、主要参考教材?
石顺祥等主编,《物理光学与应用光学》,西安电子科技大学出版社。
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