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西安理工大學研究生招生入學考試
《物理光學》考試大綱
科目代碼：813
科目名稱：物理光學
第一部分 課程目標與基本要求
一、課程目標
“物理光學”課程是光電信息科學與工程、測控技術與儀器等專業的專業基礎課。本課程考查考生對
光在各向同性介質和各向異性介質傳播規律、光的干涉和光的衍射基本理論的掌握程度，考查學生應用
這些規律和理論分析問題、解決問題的能力。
二、基本要求
“物理光學”課程的任務是研究光的本性，光與物質相互作用的一門科學，使學生能夠從光的電磁場理
論出發分析光在不同介質中傳播的基本規律，掌握光的干涉、光的衍射的基本理論。通過本門課程的學
習，培養學生能夠應用所學的理論知識分析物理現象，解決典型的實際問題的能力；通過對物理光學發
展前景的了解，激發學生學習物理光學的興趣和信心，并使學生為后續專業課程的學習打下一定的基礎。
第二部分 課程內容與考核目標
緒論
介紹光學發展史，讓學生了解光學基本理論建立的前因后果，介紹最新的物理光學發展成果，提高學生
學習本門課程的興趣。
第一章 光在各向同性介質中的傳播特性
1、掌握光的電磁場理論的物理意義；
2、理解光的波動微分方程；
3、掌握光的波動微分方程解的物理意義；
4、了解不同形式光波場的頻譜特點；
5、掌握光波相速度、群速度的概念及意義；
6、掌握反射定律和折射定律的矢量表達式；
7、掌握菲涅耳公式，會用菲涅耳公式計算反射光和折射光振幅、光強等；
8、掌握發生全反射時，反射光和折射光的特點；
9、了解光在金屬表面上發生反射和折射的特性；
第二章 光的干涉
1、掌握雙光束干涉的基本條件；
2、掌握分波陣面干涉獲得相光源的方法；
3、掌握平板的雙光束干涉條紋的特點，干涉場光強的計算方法；
4、掌握典型的雙光束干涉儀原理和應用；
5、掌握平行平板的多光束干涉條紋的特點，干涉場光強的計算方法；
6、掌握典型的多光束干涉儀以及干涉濾光片的原理和應用；
7、會對光學薄膜的反射特性進行分析和計算，掌握光學薄膜的應用；
第三章 光的衍射
1、理解光的衍射理論，會用光的衍射理論推導出菲涅耳衍射公式和夫瑯禾費衍射公式；
2、掌握典型孔徑的夫瑯禾費衍射圖樣的特點，會計算典型孔徑的夫瑯禾費衍射場光強大?。?br/>3、掌握夫瑯禾費衍射在測量中的應用；
4、會用夫瑯禾費衍射理論分析典型成像系統的分辨本領；
5、掌握典型孔徑的菲涅耳衍射圖樣特點，會定性地分析衍射場中光強的大小；
6、掌握衍射光柵的分光原理和應用；
7、掌握波帶片的工作原理，了解波帶片在光學儀器中的應用；
第四章 光在各向異性介質中的傳播特性
1、掌握晶體介電張量的概念；
2、從光的電磁場理論出發，理解平面光波在晶體中傳播特性的解析法描述；
3、從光的電磁場理論出發，掌握平面光波在晶體中傳播特性的幾何描述；
4、掌握用平面光波在晶體中傳播特性的幾何圖形，描述光在晶體界面上的雙折射和雙反射現象；
5、掌握典型晶體光學器件的工作原理和應用；
6、掌握晶體偏振干涉原理和應用；
第五章 晶體的感應雙折射
1、掌握光電效應概念，了解晶體光電效應的應用；
2、掌握旋光效應概念，了解晶體旋光效應的應用；
3、掌握法拉第效應概念，了解晶體法拉第效應的應用；
第三部分 有關說明與實施要求
1、考試目標的能力層次的表述
本課程對各考核點的能力要求一般分為三個層次用相關詞語描述：
較低要求——了解；一般要求——理解、熟悉、會；較高要求——掌握、應用。
一般來說，對概念、原理、理論知識等，可用“了解”、“理解”、“掌握”等詞表述；對計算方法、應用
方面，可用“會”、“應用”、“掌握”等詞。
2、命題考試的若干規定
(1)本課程的命題考試是根據本大綱規定的考試內容來確定的，根據本大綱規定的各種比例(每種比例規
定可有 3 分以內的浮動幅度，來組配試卷，適當掌握試題的內容、覆蓋面、能力層次和難易度)。
(2)各章考題所占分數大致如下：
第一章 25％； 第二章 20％； 第三章 25％；第四章 25％；第五章 5％；
(3)其難易度分為易、較易、較難、難四級，每份試卷中四種難易度，試題分數比例一般為 2：3：3：2。
(4)試卷中對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“了解(知識”占 10%，“理解(熟悉、能、會)”
占 20%，“掌握(應用)”占 70%。
(5)試題主要題型有填空題、簡答題、分析計算等多種題型。
(6)考試方式為閉卷筆試?？荚嚂r間為 180 分鐘，試題主要測驗考生對本學科的基礎理論、基本知識和
基本技能掌握的程度，以及運用所學理論分析、解決問題的能力。試題要有一定的區分度，難易程度要
適當。一般應使本學科、專業本科畢業的優秀考生能取得及格以上成績。
(7)題型舉例
●填空題：20％（由 10－15 個小題組成，含概念和小計算。）
某單色光波在真空中的波長為λ ，在折射率為 n 的透明介質中的波長為 ，在該透明
介質中從 P 點傳播到 Q 點，若 P、Q 兩點的相位差為 8л ，那么 PQ 對應的光程為 。
●簡答題：40％
外觀完全相同的三個晶體光學元件：①線偏振器，②1/2 波片，③1/4 波片，因標記脫落而無法區
分；現手頭有一單色光源（自然光）、一個偏振分光鏡、一個反射鏡、一臺功率計，給出區分這三個光
學器件的實驗步驟。
●計算與分析：40％
在F-P干涉儀中，兩反射面之間空氣層厚度ｈ=10mm，準直透鏡Ｌ１和會聚透鏡Ｌ２的焦距均為200mm，
直徑為 d =8mm 單色光源位于Ｌ１的前焦面上，光源波長λ =0.5μ m，試求：
（1） 干涉圖中央條紋的級次，可觀察到的條紋數目？
（2）在兩反射面之間的空氣層中插入不透明的屏，擋住反射面有效孔徑的一半，干涉條紋有什么變化？
（3）若用厚度為 1mm，折射率為 1.5 的薄片代替上面的不透明的屏，干涉條紋又會發生什么變化？
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