803物理光学基础考试大纲

1、 考试要求

（1）重点掌握物理光学的基本概念，基本原理，基本方法，切忌死记硬背和花大量时间复习偏题难题。考核的基础知识主要包括光波的基本性质、光的干涉、光的衍射和光的偏振等波动现象。

（2） 掌握基础知识的综合和典型应用。

2、 考试内容：

（一） 光波的基本性质

（1）光的电磁理论

² 平面电磁波的性质（矢量性质；横波性质；电场和磁场的关系；电磁波携带的能量描述；光波基本参数）。

（2）光波的波函数

² 波动的基本概念，光波的分类。

² 一维简谐波的性质及描述。

² 三维简谐平面波的性质及描述。

² 简谐球面波的性质及描述。

（3）电磁波在两种均匀各向同性透明媒质界面上的反射和折射

² 菲涅耳公式；反射光、折射光的性质和计算。

² 全反射及其应用。

（二） 光的干涉

（1）干涉的基本理论

² 干涉基本概念、分类；双光束干涉的基本原理、方法和步骤。

² 两个平面波的干涉：干涉强度及其分布特点。

² 两个球面波的干涉：干涉强度及其分布特点。

（2）分波面干涉

² 杨氏双峰干涉（掌握理想光源的情况）。

² 光波相干性：时间相干性、空间相干性。

（3）分振幅干涉

² 平行平板的等倾干涉（掌握海定格干涉仪）。

² 楔形板和薄膜的等厚干涉（掌握牛顿干涉仪和迈克耳逊干涉仪）。

（4）多光束干涉。

² 平行平板的多光束干涉原理及干涉强度分布特点。

² 干涉滤光片的工作原理及其应用。

（三） 光的衍射。

（1）标量衍射理论基础

² 衍射基本概念。

² 菲涅耳衍射和夫琅和费衍射（掌握基本概念，计算公式的意义及应用）。

² 在有限距离观察夫琅和费衍射的方法。

（2）单孔夫琅和费衍射

² 单缝夫琅和费衍射的计算，衍射图形分布特点。

² 圆孔夫琅和费衍射（重点掌握衍射图形分布特点）。

² 光学成像系统的分辨本领（望远镜，照相机，显微镜）。

² 特殊物体的夫琅和费衍射（屏，位相物体）。

² 夫琅和费衍射图形的性质。

（4）周期孔径的衍射－衍射光栅

² 一维振幅光栅（掌握一维矩形波光栅的夫琅和费衍射图形分布特点，光栅的分光性能）。

（5）菲涅耳衍射

² 菲涅耳半波带法以及圆孔菲涅耳衍射轴上点的强度分布。

² 菲涅耳波带板的结构和成像性质。

（四） 光的偏振及晶体光学基础

（1）光传播的各向异性过程及各向异性媒质

² 有关光的偏振及媒质双折射的基本概念。

（2）平面光波在单轴晶体中的传播

² 应用折射率椭球分析光波在单轴晶体中的传播性质。

（3）偏振光的产生、转换和检验

² 线偏振光的产生（掌握反射式、折射式起偏器和晶体双折射起偏器的工作原理）。

² 线偏振光的检验及马吕斯定律。

² 椭圆偏振光产生基本途径和检验的基本方法。

² 波片的性质和应用（掌握四分之一波片和二分之一波片的性质，偏振控制器的构成和应用）。

三．题型及分值：

（1）考试题型：填空题，简答题，计算题（包括分析计算、公式推导、绘图、及实验设计等题型）；

（2）总分150分。分值分配：填空题40分，简答题50分，计算题60分。

四．参考书

（1）谢敬辉，赵达尊，阎吉祥，《物理光学教程》，北京理工大学出版社，2005年1月。

（2）赵凯华，钟锡华，《光学》（上、下册），北京大学出版社，1982年。