物理光学部分
(一)光的电磁理论基础
1.光波的特性:光波场的数学表示,光波的速度,光波场的时域、空域频谱,光波场的横波性及偏振态表示。
2.光波在介质界面上的反射和折射:反射定律和折射定律,菲涅耳公式,反射率和折射率,反射和折射的相位、偏振特性,全反射。
(二)光的干涉
1.光波干涉的基本条件,光的相干性;
2.双光束干涉、平行平板的多光束干涉;
3.光学薄膜:增透膜,高反射膜,干涉滤光片;
4.典型的干涉仪:迈克尔逊干涉仪,马赫-泽德干涉仪,法布里-珀罗干涉仪。
(三)光的衍射
1.光衍射的基本理论;
2.夫朗和费衍射:单缝衍射,圆孔衍射,多缝衍射,巴俾涅原理;
3.菲涅耳衍射:菲涅耳圆孔衍射,菲涅耳直边衍射;
4.衍射的应用:光栅,波带片,小孔、细线直径测量,狭缝测量;
5.傅里叶光学基础。
(四)光在各向异性介质中的传播特性
1.光在晶体中传播特性的解析法描述、几何法描述,光在各向同性介质、单轴晶体中的传播特性;
2.平面光波在晶体界面上的反射和折射特性:双折射,双反射;
3.晶体光学元件:偏振棱镜,波片和补偿器;
4.晶体的偏光干涉;
5.晶体的旋光性。
(五)晶体的感应双折射
1.晶体的线性电光效应及应用;
2.声光效应(喇曼-乃斯衍射、布喇格衍射)及应用;
3.法拉第效应。
(六)光的吸收、色散和散射
光的吸收、色散和散射基本概念。
应用光学部分
(七)几何光学基础
1.基本概念和基本定律:光的直线传播定律,折射和反射定律,费马原理,马吕斯定律;
2.基本光学元件及其成像特性:符号规则,折射球面及其近轴区物像关系,反射球面镜及其近轴区物像关系,反射平面镜成像的特点和应用,平板的成像公式及其应用,反射棱镜及其成像,透镜及其成像,共轴球面光学系统及其成像。
(八)理想光学系统及其成像关系
1.理想光学系统的基点和基面及其性质;
2.图解法确定理想光学系统的物像关系和基点、基面;
3.解析法确定理想光学系统的物像关系—成像公式和放大率公式;
4.理想光学系统的组合(双光组组合公式、截距法和正切法求解多光组组合公式)。
(九)光学系统像差基础和光路计算
1.光学系统的像差及光路计算:像差的基本概念,共轴球面光学系统中近轴区的光路计算,共轴球面光学系统中子午面内光线的光路计算;
2.光学系统的光束限制:孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳的作用及其确定方法,视场光阑、入射窗和出射窗的作用及其确定方法,渐晕和景深的概念。
(十)光学仪器
1.眼睛(眼睛的结构、调节能力,眼睛的缺陷及其校正方法);
2.放大镜、显微镜和望远镜(基本原理、一般结构、基本使用方法)。