2021年湖南師范大學碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱

考試科目代碼：  [968]           考試科目名稱：光學

一、考試內容及要點

（一）幾何光學

1、幾何光學的基本理論

考試內容

幾何光學的基本實驗定律 球面折射和反射的成像規律 薄透鏡成像

理想光具組

考試要點

（1）了解和掌握光在界面上的折射、反射定律，全反射，三棱鏡和費馬原理。

（2）掌握球面折射和反射成像公式（或高斯公式），以及焦距和橫向放大率的計算公式，了解光焦度，了解牛頓公式。

（3）熟練掌握薄透鏡成像公式，空氣中的成像公式（高斯公式），焦距和橫向放大率的計算公式，掌握薄透鏡作圖法。

（4）了解理想光具組的基點和基面的概念，掌握主點的位置和焦距的計算公式。

2、光學儀器

考試內容

人的眼睛  助視儀  光闌和光瞳  光學儀器的分辨本領

考試要點

（1）了解人眼的一些特性，掌握近視眼和遠視眼的校正方法。

 （2）掌握放大鏡、顯微鏡和望遠鏡的放大本領的計算方法。

 （3）了解光闌、有效光闌、入射光瞳和出射光瞳的概念。

 （4）了解光度學基礎（光能量的傳播）中的一些基本概念。

 （5）了解助視儀物鏡的聚光本領（顯微鏡和望遠鏡）。

 （6）了解瑞利判據，掌握人眼的分辨極限角、顯微鏡和望遠鏡的分辨本領的計算方法。

 （7）掌握光柵光譜儀的分辨本領。

（二）波動光學

1、光的干涉

考試內容

光波的特性 分波面雙光束干涉 條紋的可見度 光波的相干條件 半波損失 分振幅薄膜干涉及應用 邁克耳孫干涉儀 牛頓環    

考試要點

（1）了解光波的獨立性、疊加性，光波的相干性和非相干性。

（2）理解和掌握光波的相干條件、半波損失和額外程差的概念

（3）理解楊氏雙縫干涉原理，理解相位和光程差的概念及其之間的關系，掌握條紋間距的計算公式

（4）理解薄膜干涉（等傾和等厚干涉）的原理及其干涉花樣，掌握光程差的計算公式。

（5）了解薄膜干涉的一些應用。

（6）理解邁克耳孫干涉儀的原理，掌握其應用公式（光程差改變量的計算公式）。

（7）了解牛頓環的原理和干涉花樣。

2、光的衍射

考試內容

惠更斯—菲涅爾原理 菲涅爾衍射 夫瑯和費衍射 平面衍射光柵

考試要點

（1）理解惠更斯—菲涅爾原理，了解菲涅爾衍射，了解菲涅爾半波帶。

（2）掌握圓孔衍射中波帶數的計算公式。

（3）理解直線傳播和衍射的區別，理解干涉和衍射的聯系和區別。

（4）掌握單縫衍射的極小位置公式，掌握圓孔衍射的第一極小位置公式。

（5）掌握光柵方程、缺級，利用光柵方程求白光入射的衍射花樣中不同波長對應的位置，或屏上的全部條紋數目。

3、光的偏振

考試內容

光的五種偏振狀態  馬呂斯定律 反射光和折射光的偏振態 布儒斯特定律

光的雙折射現象  單軸晶體  o光和e光的特性 波片 偏振光的檢定 偏振光的干涉 顯色偏振

考試要點

（1）了解橢圓偏振光和圓偏振光，理解自然光、線偏振光以及部分偏振光之間的關系。

（2）掌握并能熟練運用馬呂斯定律和布儒斯特定律。

（3）理解光軸、主截面的概念，理解o光和e光的特性，理解兩個主折射率，掌握偏振圖（光的振動分解圖）的畫法。

（4）理解偏振片、半波片和四分之一波片的特點，掌握線偏振光的檢定，了解其他偏振光的檢定。

（5）理解偏振光的干涉，了解顯色偏振。

（三）光的量子性

考試內容

光的相速度和群速度 光電效應 康普頓效應 光的波粒二象性

考試要點

（1）了解光的相速度和群速度

 （2）掌握光電效應和愛因斯坦的光電方程

（3）了解康普頓效應

（4）了解光的波粒二象性

二、參考書目

姚啟均. 光學（第四版）. 高等教育出版社，2012.