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南京信息工程大學碩士研究生招生入學考試普通物理《光學》考試大綱

考試科目代碼： 820

考試科目名稱：普通物理《光學》

第一部分 目標與基本要求

一、目標

光學是我校“光學工程”碩士研究生入學考試的專業基礎課之一，它的評價標準是高等學校優秀本科畢業生所能達到的水平，以保證被錄取者有良好的光學理論基礎。主要考查學生系統掌握物理光學的基本原理、基礎知識及相關應用能力。要求考生具備較為扎實的物理光學基礎，以便后續相關課程的學習并為今后的科學研究打下光學基礎。

二、基本要求

考生應著重掌握物理光學的基本概念、基本原理、基本規律，適當注意物理光學與自然科學、工程技術相關學科的聯系，應用物理光學知識解決實際問題。

三、考試形式與試卷結構

(一)答卷方式：閉卷，筆試

(二)答題時間：180分鐘

(三)題型：選擇、簡答和計算

第二部分 內容與考核目標

一、光的本性(45%)

1. 掌握積分和微分形式的邁克斯韋爾方程組，物質方程;

2. 熟練掌握電磁場的波動性，波動方程，光速，折射率;

3. 理解平面電磁波的簡諧形式和復數形式，復振幅和光強度，平面電磁波的性質;

4. 理解輻射能，坡印廷矢量;

5. 掌握電磁場的邊值關系;

6. 理解光線與光程的概念，理解光傳播的直線性、獨立性和可逆性;

7. 掌握反射、折射定律，了解菲涅爾公式，反射率和透射率及全反射;

8. 了解倏(疏)逝波、了解金屬表面的透射和反射;

9. 了解光的吸收、色散和散射;

10. 熟悉光纖的基本結構、參數含義及其應用;

11. 理解光的橫波性與偏振特性以及自然光、部分偏振光與偏振光的概念;

12. 熟練掌握布儒斯特定律以及利用反射和折射獲得平面偏振光的方法;

13. 熟練掌握馬呂斯定律;

14. 熟悉光的量子性的基本概念;

15. 理解黑體輻射、光電效應、康普頓效應及光的波粒二象性。

二、光的干涉(35%)

1. 熟悉波前的概念及球面波的傍軸條件與遠場條件;

2. 理解波動疊加與光的干涉現象，深刻理解光的相干條件;

3. 掌握獲得相干光波的方法;

4. 熟練掌握楊氏干涉實驗的分析方法、干涉圖樣強度分布及干涉條紋特點，熟悉楊氏干涉的應用;

5.熟悉空間相干性的概念及光源擴展寬度(非點光源或線光源)與光場空間相干性的關系，熟悉時間相干性的概念及光源光譜寬度與光場時間相干性的關系 ;

6. 熟練掌握薄膜等傾、等厚干涉的特點與分析方法，熟練運用光程差或相位差公式計算有關薄膜干涉問題;

7. 熟悉增透膜、增反膜的概念及應用;

8. 掌握邁克爾遜干涉儀、法布里-珀羅干涉儀的原理、特點及應用。

三、光的衍射(40%)

1. 熟悉光的衍射現象及惠更斯-菲涅耳原理;

2. 掌握利用菲涅耳半波帶法和振幅矢量法分析圓孔和的菲涅耳衍射;

3. 掌握夫瑯和費衍射圖樣的觀察方法;

4. 掌握利用菲涅耳半波帶法、振幅矢量法以及衍射積分法分析單縫、矩形孔及雙縫的夫瑯和費衍射，理解衍射圖樣的光強分布特點;

5. 熟悉圓孔夫瑯和費衍射圖樣的特點，掌握艾里斑與圓孔大小的關系;

6. 熟練掌握平面光柵衍射的分析方法、衍射圖樣強度分布特點、光柵光譜、以及光柵方程的運用;

7. 熟悉閃耀光柵、正弦光柵以及體光柵的概念及衍射特點;

8. 熟悉衍射與干涉的關系。

四、光的偏振與晶體光學基礎(20%)

1. 熟悉晶體的雙折射現象;

2. 深刻理解單軸晶體雙折射的特點以及尋常光和非常光的概念;

3. 熟練掌握各種偏振光學器件的原理、結構特點及應用;

4. 熟練掌握自然光、部分偏振光、平面偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光的獲得與檢驗方法;

5. 掌握平面偏振光干涉的分析方法、干涉圖樣的強度分布特點;

6. 熟悉應力雙折射、電光效應、磁光效應的概念及可能應用;

7. 熟悉圓雙折射的概念，掌握自然旋光和磁致旋光效應(法拉第效應)的特點及可能應用。

五、光的吸收、色散及散射 (10%)

1. 熟悉吸收及吸收光譜的概念，掌握吸收定律;

2. 熟悉色散的特點及正常色散和反常色散的區別;

3. 熟悉相速度與群速度的概念及相互聯系;

4. 熟悉散射的概念及一般規律，理解瑞利散射、米氏散射、拉曼散射的特點。