光学考试大纲

考试目标层次：（I）识记、（II）理解与应用、（III）综合或提高。物理学专业《光学》课程考试具体内容及要求绪论主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII光学的研究内容和方法光学的研究内容√光学的研究方法√光学发展简史光学发展的五个时期√第一章光的干涉主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII光的电磁理论电磁波传播的速度和折射率√与力学、电磁学部分重复的内容适当考核。光强度√波动的独立性、叠加性和相干性机械波的独立性和叠加性√干涉现象使波动性的特征√相干与不相干叠加√由单色波叠加所形成的干涉图样相位差和光程差√以杨氏干涉为主，其他的干涉实验为辅。干涉图样的形成√分波面双光束干涉光源和机械波源的区别√获得稳定干涉图样的条件√典型的干涉实验√干涉条纹的可见度光波的时间相干性和空间相干性干涉条纹的可见度√时间相干性、空间相干性为选学内容，光源非单色性对干涉条纹的影响√时间相干性√光源的线度对干涉条纹的影响√空间相干性√菲涅耳公式菲涅耳公式√本节为选学内容半波损失的理论解释√分振幅薄膜干涉单色点源的等倾干涉现象√平面光引起的等倾干涉现象√单色点源所引起的等厚干涉现象√薄膜色√迈克耳孙干涉仪基本原理√注重对双镜成不同夹角时的干涉结果进行考核。干涉图样√应用√考试目标层次：（I）识记、（II）理解与应用、（III）综合或提高。法布里－帕罗干涉仪多光束干涉多光束干涉的基本理论√法布里－帕罗干涉仪简介√法布里－帕罗干涉仪的应用√干涉现象的一些应用牛顿环干涉现象的应用√牛顿环√第二章光的衍射主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII光的衍射现象光的衍射现象√惠更斯－菲涅耳原理惠更斯原理√菲涅耳对惠更斯原理的改进√菲涅耳半波带菲涅耳半波带的基本原理√合振幅的计算√菲涅耳衍射圆孔衍射√圆屏衍射√波带片√直线传播与衍射的联系√夫琅禾费衍射单缝衍射的实验装置与图样特点√单缝衍射的强度计算及光强分布√单缝衍射图样的特点√圆孔衍射的实验装置与图样特点√圆孔衍射的光强分布√艾里斑√平面衍射光栅定义√其中闪耀光栅为选学内容。实验装置和现象的定性解释√强度分布√双缝衍射√干涉与衍射的区别与联系√光栅方程√谱线的半角宽度√谱线的缺级√光栅光谱√闪耀光栅√晶体对X射线的衍射实验方法√本节为选学内容。布拉格方程√考试目标层次：（I）识记、（II）理解与应用、（III）综合或提高。第三章几何光学的基本原理主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII光线的概念光线与波面√几何光学的基本实验定律√费玛原理费玛原理√证明几何光学的基本定律√单心光束实像和虚像单心光束√实像和虚像√光在平面界面上的反射和折射光学纤维单心性的破坏√光在平面上的反射√折射对单心性的破坏√全反射√光学纤维√棱镜√光在球面上的反射和折射符号法则√球面反射对单心性的破坏√近轴光线条件下的球面反射的物像公式√球面折射对单心性的破坏√近轴光线条件下的球面折射的物像公式√高斯公式√牛顿公式√光连续在几个球面界面上的折射虚物的概念共轴光具组√逐个球面成像法√虚物√薄透镜薄透镜的分类√主轴主截面孔径√近轴条件下薄透镜的成像公式√横向放大率√薄透镜的作图求像法√厚透镜厚透镜的物像公式的高斯形式√第四章光学仪器的基本原理主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII成像的矛盾色散、非近轴光束的影响√衍射的影响√人的眼睛人眼的结构√为选学内容简化眼模型√近视与远视√考试目标层次：（I）识记、（II）理解与应用、（III）综合或提高。助视仪器的放大本领放大本领的概念√放大镜√目镜目镜的作用√分类√显微镜的放大本领光路图√放大本领√光在平面界面上的反射和折射光学纤维单心性的破坏√光在平面上的反射√折射对单心性的破坏√全反射√光学纤维√棱镜√望远镜的放大本领开普勒望远镜√伽利略望远镜√反射式望远镜√激光扩束器√光阑光瞳光阑的概念√有效光阑和光瞳√光度学概要——光能量的传播辐射通量√视见函数√光通量√发光强度√照度√三原色原理√物镜的聚光本领数值孔径√显微镜的聚光本领√相对孔径√照相机的聚光本领√助视仪器的分辨本领分辨本领√人眼的分辨本领√望远镜物镜的分辨本领√显微镜物镜的分辨本领√分光仪器的分辨本领棱镜光谱仪√光栅光谱仪√第五章光的偏振主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII自然光与偏振光费玛原理光的偏振状态√光的偏振性√自然光与偏振光√考试目标层次：（I）识记、（II）理解与应用、（III）综合或提高。线偏振光与部分偏振光线偏振光的产生马吕斯定律√布儒斯特定律偏振度√光通过单轴晶体的双折射现象双折射现象oe√光轴主截面√√相对光强√光在晶体中的波面折射率椭球√单轴晶体的分类√光在晶体中的传播方向O光与e光的传播方向√主折射率√偏振器件尼克耳棱镜√沃拉丝顿棱镜√波片√椭圆偏振光与圆偏振光描述√获得√自然光改造成椭圆（圆）偏振光√偏振态的实验检验线偏振光的检验√圆和椭圆偏振光的检验√补偿器√偏振光的干涉实验装置√强度分布√第六章光的吸收、散射和色散主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII光与物质的相互作用三种现象√电偶极辐射对反射和折射现象的解释电偶极模型√对反射折射的初步解释√光的吸收一般吸收选择吸收朗伯定律√吸收光谱√光的散射非均匀介质中的散射√散射与其他现象的区别√瑞利散射和米氏散射√散射光的偏振性√散射光的强度√分子散射√光的色散特点√观察方法√正常色散与反常色散√考试目标层次：（I）识记、（II）理解与应用、（III）综合或提高。第七章光的量子性主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII光速测定相速度与群速度测定方法√相速度与群速度√经典辐射定律热辐射基尔霍夫定律√黑体（维恩\斯特凡）√黑体辐射定律及其困难√普朗克辐射公式能量子普朗克辐射公式√能量子√光电效应爱因斯坦的量子解释实验规律√光电效应与波动理论的矛盾√光子假设√光电方程√光电效应的量子解释√遏止电压与入射光频率的关系√光子的质量和动量√康普顿效应实验装置√康普顿效应√波粒二象性波粒二象性（能量和动量的表达）√√√第八章现代光学基础主题（节）内容（知识条目）考试目标层次说明IIIIII原子发光的机理玻尔的氢原子模型√能级图原子发光机理√光与原子的相互作用吸收√自发辐射受激辐射√三系数之间的关系√粒子数反转定义√实现粒子数反转的物质√二能级系统√三能级系统√四能级系统√光振荡光学谐振腔√稳定谐振腔的结构√阈值条件√激光单色性能量高√相干性√激光器的种类√考试目标层次：（I）识记、（II）理解与应用、（III）综合或提高。全息照相实验装置√基本原理√特点√应用√