山東大學(xué)

907-光學(xué)考試大綱

一、考試目的與要求

《光學(xué)》是為招收光學(xué)工程及光電類專業(yè)碩士研究生設(shè)置的具有選拔性質(zhì)的考試科目。其目的是科學(xué)、公平、有效地測試考生是否具備攻讀該專業(yè)所必須的基本素質(zhì)、一般能力和培養(yǎng)潛能，以利于選拔具有發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀人才入學(xué)，為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德、具有較強(qiáng)分析與解決實(shí)際問題能力的高層次、應(yīng)用型、復(fù)合型的專業(yè)人才。該考試考察學(xué)生對普通物理范疇內(nèi)光學(xué)的基本理論、基本概念、基本現(xiàn)象、基本分析方法、基本裝置及其應(yīng)用的掌握程度，考察學(xué)生的科學(xué)世界觀、思維方法和創(chuàng)新能力，為其攻讀專業(yè)碩士研究生及今后從事光電領(lǐng)域相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、考試內(nèi)容

《光學(xué)》課程考試內(nèi)容包括“物理光學(xué)”和“幾何光學(xué)”兩部分內(nèi)容，以“物理光學(xué)”為主。“物理光學(xué)”中以“光的干涉”、“光的衍射”及“光的偏振與光在晶體中的傳播”為主，同時涉及光的吸收、色散和散射、光的量子性的基本內(nèi)容。“幾何光學(xué)”部分只涉及一些最基本的內(nèi)容。

Ⅰ. 物理光學(xué)

(1)光的干涉

光波的數(shù)學(xué)描述及其時空周期性，光波的疊加與干涉，光場的時空相干性，不同類型干涉(分波前干涉與分振幅干涉)的原理及其典型干涉裝置的原理、結(jié)構(gòu)與可能的應(yīng)用。光波在兩種各向同性介質(zhì)界面的反射與折射，特殊角度下反射與折射的光強(qiáng)或振幅比、相位變化、偏振態(tài)變化，布魯斯特角與全反射臨界角。

(2)光的衍射

衍射的概念、基本原理、近似處理與分類，不同類型衍射問題(菲涅爾衍射與夫瑯和費(fèi)衍射)的分析處理及計(jì)算方法，典型衍射孔徑的衍射，光柵分光及光柵光譜儀的原理、主要性能與應(yīng)用。

(3)光的偏振與光在晶體中的傳播

光的偏振態(tài)：偏振光(線偏振光、圓偏振光)、非偏振光(自然光)及部分偏振光，偏振度，偏振片及其光強(qiáng)響應(yīng)。晶體雙折射：有關(guān)概念定義，平面光波在單軸晶體內(nèi)的傳播——惠更斯作圖法。各種晶體光學(xué)器件(線偏振器、波片、補(bǔ)償器、圓偏振器)的原理及其對光的偏振態(tài)的響應(yīng)，偏振光的檢驗(yàn);平行偏振光的干涉，旋光現(xiàn)象及其應(yīng)用。

(4)光的吸收、色散和散射

光的吸收、色散與散射的基本概念、基本規(guī)律及其對某些現(xiàn)象的解釋。包括：吸收定律、吸收與波長的關(guān)系(概念);色散、正常色散、反常色散、群速與相速的概念;瑞利散射、米氏散射及大粒子散射等。

(5)光的量子性

黑體輻射及其實(shí)驗(yàn)規(guī)律;光的粒子性及其實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ);光的波粒二象性概念。

Ⅱ. 幾何光學(xué)

光線傳播的實(shí)驗(yàn)規(guī)律與費(fèi)馬原理;成像的基本概念和規(guī)律;薄透鏡傍軸成像原理與成像公式;典型成像儀器(人眼、顯微鏡及望遠(yuǎn)鏡)的原理、結(jié)構(gòu)及其性能。光速，折射率，全反射。

三、考試形式和試卷結(jié)構(gòu)

1. 試卷滿分及考試時間

試卷滿分為150分，考試時間180分鐘。

2. 答題方式

答題方式為閉卷、筆試。允許使用計(jì)算器，但不得使用帶有公式和文本存儲功能的計(jì)算器。

3. 試卷題型結(jié)構(gòu)與分值分配

題型包括簡答題和計(jì)算題。

試卷內(nèi)容分為三大部分：(1)光的干涉;(2)光的衍射;(3)光的偏振與光在晶體中的傳播。幾何光學(xué)，光的吸收、色散與散射，光的量子性等知識點(diǎn)穿插于以上三大部分中進(jìn)行考察。