西安理工大学研究生招生入学考试

《光学》考试大纲

科目代码：611

科目名称：光学

第一部分 课程目标与基本要求 

一、课程目标

 《光学》是研究光的本性、光的传播及光和物质的相互作用的基础学科，通过对本课程的学习，使学生系统掌握光学的基本概念、基本规律和基本的研究方法，掌握光学的基础理论，基础知识和基本技能，了解现代光学及光学与其他学科、技术相结合的发展状况

二、基本要求

该课程要求学生牢固地掌握几何光学、波动光学、量子光学、现代光学的基本理论和应用，深刻理解有关干涉、衍射、偏振等现象的原理和规律，理解光的波动、量子本性，培养学生的抽象逻辑思维能力，为后续课程奠定必要的基础。

第二部分 课程内容与考核目标 

第一类几何光学的基本原理

1、掌握光线、光程、费马原理和几何光学基本定律；

2、掌握球面反射与折射的成像公式；

3、了解拉格朗日-亥姆霍兹定理和组合凸镜。

第二类光学仪器的基本原理

1、掌握光学仪器的基本原理；

2、理解人眼的结构与视觉特征，助视仪的放大本领；

3、了解像差；

第三类光的干涉

1、掌握波列与想干长度；

2、掌握理解相干光源的获得；

3、掌握杨氏双缝干涉、等厚干渉、等倾干涉和多光束干涉；

4、掌握菲涅尔公式与半波损失、干涉仪、牛顿环。

第四类光的衍射

1、理解惠更斯-菲涅尔原理；

2、理解菲涅尔半波带法；

3、掌握夫琅禾费单缝衍射与光强分布、艾里斑、瑞利判据；

4、掌握平面衍射光栅的光栅方程，谱线半角宽和缺级现象；

5、掌握平面衍射光栅的分辨率。

第五类光的偏振

1、理解自然光与偏振光、双折射现象；

2、掌握布诺斯特定律和马吕斯定律；

3、理解起偏和检偏器；

4、掌握λ/2波片和λ/4波片；

5、了解偏振光的干涉和旋光与人工双折射。

第六类光的吸收、色散和散射

1、掌握光吸收的基本定律；

2、掌握光的色散公式；

3、理解瑞利散射和光色散。

第七类光的量子性

1、掌握热辐射与基尔霍夫定律；

2、掌握黑体辐射的普朗克公式；

3、掌握辐射温度、物质温度和色温度；

4、掌握光电效应与爱因斯坦公式；

5、理解光的波粒二象性。

第三部分 有关说明与实施要求 

一、考试目标

考生需要全面了解、掌握五类课程内容的全部知识，知道光学的所有概念、定义，掌握各章节的基本计算，掌握各种问题的分析、证明与推理。

二、命题考试的若干规定

1、本课程的命题考试是根据本大纲规定的考试内容来确定的，根据本大纲规定的各种比例命题(每种比例规定可有5分以内的浮动幅度，来组配试卷，适当掌握试题的内容、覆盖面、能力层次和难易度)。

2、各章考题所占分数大致如下：

第一类10％，第二类5％，第三类25％，第四类20％，第五类15％，第六类10％，第七类15％。

3、试题主要分两类题型：简答与作图题和计算题。

4、考试方式为闭卷笔试。考试时间为180分钟，试题主要测验考生对本学科的基础理论、基本知识和基本技能掌握的程度，以及运用所学理论分析、解决问题的能力。试题要有一定的区分度，难易程度要适当。一般应使物理学相关专业本科毕业的优秀考生能取得及格以上成绩。

5、题型举例

题型一：作图与简答题：30％

例1、知系统的基点H、H’、F、F’，作出实物AB的像。

例2、光学系统有哪些单色几何像差和色像差？

。

题型二：计算题：40％

为了则量细金属丝直径，可把它放在两平晶的一端形成空气劈尖，用λ=589.3 nm单色光垂直照射，测得干涉条纹间距离为4.295×10^-3 mm，金属丝到劈尖顶点距离为2.888×10^-2 m，求细丝直径。