2017年北京理工大学803物理光学基础硕士研究生考试大纲

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803物理光学基础考试大纲

  1、考试要求

  （1）重点掌握物理光学的基本概念，基本原理，基本方法，切忌死记硬背和花大量时间复习偏题难题。考核的基础知识主要包括光波的基本性质、光的干涉、光的衍射和光的偏振等波动现象。

  （2）掌握基础知识的综合和典型应用。

  2、考试内容：

  （一） 光波的基本性质

  （1）光的电磁理论

  平面电磁波的性质（矢量性质；横波性质；电场和磁场的关系；电磁波携带的能量描述；光波基本参数）。

  （2）光波的波函数

  波动的基本概念，光波的分类。

  一维简谐波的性质及描述。

  三维简谐平面波的性质及描述。

  简谐球面波的性质及描述。

  （3）电磁波在两种均匀各向同性透明媒质界面上的反射和折射

  菲涅耳公式；反射光、折射光的性质和计算。

  全反射及其应用。

  （二） 光的干涉

  （1）干涉的基本理论

  干涉基本概念、分类；双光束干涉的基本原理、方法和步骤。

  两个平面波的干涉：干涉强度及其分布特点。

  两个球面波的干涉：干涉强度及其分布特点。

  （2）分波面干涉

  杨氏双峰干涉（掌握理想光源的情况）。

  光波相干性：时间相干性、空间相干性。

  （3）分振幅干涉

  平行平板的等倾干涉（掌握海定格干涉仪）。

  楔形板和薄膜的等厚干涉（掌握牛顿干涉仪和迈克耳逊干涉仪）。

  （4）多光束干涉。

  平行平板的多光束干涉原理及干涉强度分布特点。

  干涉滤光片的工作原理及其应用。

  （三） 光的衍射。

  （1）标量衍射理论基础

  衍射基本概念。

  菲涅耳衍射和夫琅和费衍射（掌握基本概念，计算公式的意义及应用）。

  在有限距离观察夫琅和费衍射的方法。

  （2）单孔夫琅和费衍射

  单缝夫琅和费衍射的计算，衍射图形分布特点。

  圆孔夫琅和费衍射（重点掌握衍射图形分布特点）。

  光学成像系统的分辨本领（望远镜，照相机，显微镜）。

  特殊物体的夫琅和费衍射（屏，位相物体）。

  夫琅和费衍射图形的性质。

  （4）周期孔径的衍射－衍射光栅

  一维振幅光栅（掌握一维矩形波光栅的夫琅和费衍射图形分布特点，光栅的分光性能）。

  （5）菲涅耳衍射

  菲涅耳半波带法以及圆孔菲涅耳衍射轴上点的强度分布。

  菲涅耳波带板的结构和成像性质。

  （四） 光的偏振及晶体光学基础

  （1）光传播的各向异性过程及各向异性媒质

  有关光的偏振及媒质双折射的基本概念。

  （2）平面光波在单轴晶体中的传播

  应用折射率椭球分析光波在单轴晶体中的传播性质。

  （3）偏振光的产生、转换和检验

  线偏振光的产生（掌握反射式、折射式起偏器和晶体双折射起偏器的工作原理）。

  线偏振光的检验及马吕斯定律。

  椭圆偏振光产生基本途径和检验的基本方法。

  波片的性质和应用（掌握四分之一波片和二分之一波片的性质，偏振控制器的构成和应用）。

  三．题型及分值：

  （1）考试题型：填空题，简答题，计算题（包括分析计算、公式推导、绘图、及实验设计等题型）；

  （2）总分150分。分值分配：填空题40分，简答题50分，计算题60分。

  四．参考书

  （1）谢敬辉，赵达尊，阎吉祥，《物理光学教程》，北京理工大学出版社，2005年1月。

  （2）赵凯华，钟锡华，《光学》（上、下册），北京大学出版社，1982年。