武漢工程大學2020年碩士研究生入學考試

《物理光學》考試大綱

一．參考教材：

1、《物理光學》梁銓廷編著，第3版，電子工業出版社，2008。

2、《光學》趙凱華、鐘錫華，北京大學出版社，1984。

（備注：以1為主，2為輔。）

二． 考試方法、考試時間

閉卷考試，試卷滿分150分?？荚嚂r間180分鐘

三． 試題形式

基本概念               約占20%

理論理解分析           約占30%

應用                   約占50%

試題一般由選擇題、填空題、作圖分析題、應用計算題組成。

四． 考試內容及要求

《物理光學》是光信息科學與技術、光學工程、光電子技術等學科專業的基礎理論課程。本課程以電磁理論為基礎，研究光波在各向同性均勻介質、各向異性均勻介質、在介質分界面的傳播規律，直接利用光波的疊加原理來分析光的干涉、衍射和偏振的現象。要求學生從波動本質上認識光在傳播過程中的物理現象及所遵循的規律；能夠比較全面系統地掌握經典光學和現代光學的基本概念，基本原理機器應用。為了組織好該門課程的研究生入學考試，以便能真正選拔出優秀人才，考試試題的評價標準是高等學校優秀本科畢業生能達到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有基本的專業水平，并有利于高等學校的擇優選拔。故試題的難度系數在原本科生該門課程結業考試試題難度系數的基礎上，適當加大。因此參加該門課程考試的考生須掌握如下內容。

（一）光的電磁理論基礎

1.      麥克斯韋電磁場理論和電磁波

2.      典型的光波——平面電磁波、球面波和柱面波

3.      光波是電磁波

4.      光在兩電介質分界面上的反射和折射

5.      光的吸收、色散和散射

了解：光的吸收、色散、散射；有關隱失波的知識；群速與相速的關系；

理解：麥克斯韋方程組和物質方程與波動方程；光波是電磁波；

掌握：光波場的數學描述；菲涅爾公式；布儒斯特角和全反射的條件和現象。

（二）光波的疊加和分析

1.      波的獨立傳播和疊加原理

2.      兩束同頻振動方向平行的標量波的疊加

3.      兩束同頻振動方向垂直的標量波的疊加

4.      不同頻率的兩個平面單色波的疊加

5.      光波的分析

了解：傅里葉分析；光學拍的形成和表達；

掌握：光波的疊加原理和光波的偏振狀態。

（三）光的干涉

1.      兩束單色光的干涉

2.      分波面干涉

3.      分振幅雙光束干涉

4.      多光束干涉

5.      薄膜光學基礎

6.      光波的相干性

了解：多種分波面干涉的實驗裝置；典型干涉儀器的結構和特點；多層介質膜的分析法；激光諧振腔的選模；

理解：產生干涉的條件；干涉條紋的定義域、定域深度的意義和確定方法；光學薄膜的基本設計思想；各類膜系的工作原理；

掌握：楊氏干涉實驗；時間相干性和空間相干性；等傾干涉和等厚干涉；平行平板多光束干涉。

（四）光的衍射

1.      光衍射的基本理論

2.      夫瑯禾費衍射

3.      菲涅爾衍射

4.      衍射光柵

理解：衍射現象的分類；夫瑯和費正弦光柵衍射；基本成像系統的分辨本領；巴比涅原理；

掌握：惠更斯—菲涅爾原理；矩孔、圓孔、單縫、雙縫及多縫的夫瑯和費衍射；圓孔和圓屏的菲涅爾衍射分析法；衍射光柵。

（五）   光的偏振與晶體光學基礎

1.      偏振光的概述

2.      晶體的介電張量

3.      平面波在晶體中的傳播規律

4.      平面波在晶體界面上的反射和折射

5.      偏振光的產生與檢測——晶體光學器件

6.      偏振的矩陣表示

7.      偏振光的干涉

8.      旋光效應

9.      電光效應

了解：應力雙折射現象；旋光現象和法拉第效應；

理解：偏光干涉的原理和干涉色的產生；

掌握：光的雙折射現象；光波在晶體中的傳播；各類偏振器件以及偏光的產生和檢測。