一、考試模塊劃分方式：
考試內(nèi)容分為A、B 兩個(gè)模塊，考生可任選其中一個(gè)模塊。A 模塊為工程光學(xué)，B 模塊為光電子學(xué)基礎(chǔ)。
 

二、各模塊初試大綱：
 
（一）考試的總體要求

A 模塊：工程光學(xué)

本門課程的考試旨在考核學(xué)生有關(guān)應(yīng)用光學(xué)和物理光學(xué)方面的基本概念、基本理論和實(shí)際解決光學(xué)問題的能力。
考生應(yīng)獨(dú)立完成考試內(nèi)容，在回答試卷問題時(shí)，要求概念準(zhǔn)確，邏輯清楚，必要的解題步驟不能省略，光路圖應(yīng)清晰正確。
 
（二）考試的內(nèi)容及比例
考試內(nèi)容包括應(yīng)用光學(xué)和物理光學(xué)兩部分。
 
“應(yīng)用光學(xué)”應(yīng)掌握的重點(diǎn)知識包括：幾何光學(xué)的基本理論和成像概念、理想光學(xué)系統(tǒng)理論、光學(xué)系統(tǒng)中的光束限制、平面和平面系統(tǒng)對成像的影響、像差的基本概念和典型光學(xué)系統(tǒng)的性質(zhì)、成像關(guān)系及光束限制等。具體知識點(diǎn)如下：
1、掌握幾何光學(xué)基本定律與成像基本概念，包括：四大基本定律及全反射的內(nèi)容與現(xiàn)象解釋；完善成像條件的概念和相關(guān)表述；幾何光學(xué)符號規(guī)則以及單個(gè)折射球面、反射球面的成像公式、放大率公式等。
2、掌握理想光學(xué)系統(tǒng)的基本理論和典型應(yīng)用，包括：基點(diǎn)、基面的主要類型及其特點(diǎn)； 圖解法求像的方法；解析法求像方法（牛頓公式、高斯公式）；理想光學(xué)系統(tǒng)三個(gè)放大率的定義、計(jì)算公式及物理意義；理想光學(xué)系統(tǒng)兩焦距之間的關(guān)系；正切計(jì)算法以及幾種典型組合光組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、成像關(guān)系等。
3、掌握平面系統(tǒng)的主要種類及應(yīng)用，包括：平面鏡的成像特點(diǎn)及光學(xué)杠桿原理和應(yīng)用； 反射棱鏡的種類、基本用途及成像方向判別；光楔的偏向角公式及其應(yīng)用等。
4、掌握典型光學(xué)系統(tǒng)的光束限制分析，包括：孔徑光闌、入瞳、出瞳、孔徑角的定義及它們的關(guān)系；視場光闌、入窗、出窗、視場角的定義及它們的關(guān)系；漸暈、漸暈光闌、漸暈系數(shù)的定義；物方遠(yuǎn)心光路的工作原理；光瞳銜接原則及其作用；場鏡的定義、作用和成像關(guān)系等。
5、了解像差基本概念，包括：像差的定義、種類和消像差的基本原則；7 種幾何像差的定義、影響因素、性質(zhì)和消像差方法等。
6、掌握幾種典型光學(xué)系統(tǒng)的基本原理和特點(diǎn)，包括：正常眼、近視眼和遠(yuǎn)視眼的定義和特征，校正非正常眼的方法；視覺放大率的概念、表達(dá)式及其意義；顯微鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、成像特點(diǎn)、光束限制特點(diǎn)及主要參數(shù)的計(jì)算公式；臨界照明和坷拉照明系統(tǒng)的組成、優(yōu)缺點(diǎn)；望遠(yuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、成像特點(diǎn)、光束限制特點(diǎn)及主要參數(shù)的計(jì)算公式；攝影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、成像特點(diǎn)、光束限制特點(diǎn)及主要參數(shù)的計(jì)算公式；投影系統(tǒng)的概念、計(jì)算公式以及其照明系統(tǒng)的銜接條件等。
 
“物理光學(xué)”應(yīng)掌握的重點(diǎn)知識包括：光的電磁理論基礎(chǔ)、光的干涉和干涉系統(tǒng)、光的衍

射、光的偏振和晶體光學(xué)基礎(chǔ)等。具體知識點(diǎn)如下：
1、掌握電磁波的平面波解，包括：平面波、簡諧波解的形式和意義，物理量的關(guān)系， 電磁波的性質(zhì)等；掌握波的疊加原理、計(jì)算方法和 4 種情況下兩列波的疊加結(jié)果、性質(zhì)分析。
2、掌握干涉現(xiàn)象的定義和形成干涉的條件；掌握楊氏雙縫干涉性質(zhì)、裝置、公式、條紋特點(diǎn)及其現(xiàn)象的應(yīng)用；了解條紋可見度的定義、影響因素及其相關(guān)概念（包括臨界寬度和允許寬度、空間相干性和時(shí)間相干性、相干長度和相干時(shí)間等）；掌握平行平板的雙光束干涉定域面、干涉裝置、干涉條紋的性質(zhì)和計(jì)算公式；掌握楔形平板的雙光束干涉定域面、干涉裝置、干涉條紋的性質(zhì)和計(jì)算公式；掌握典型雙光束干涉系統(tǒng)（斐索、邁克爾遜）及其應(yīng)用；掌握平行平板的多光束干涉條件、裝置、干涉條紋性質(zhì)與計(jì)算。
3、掌握衍射現(xiàn)象定義、衍射系統(tǒng)和分類；掌握矩孔夫瑯和費(fèi)衍射的光強(qiáng)分布公式和衍射條紋性質(zhì)分析；掌握單縫夫瑯和費(fèi)衍射的光強(qiáng)分布公式和衍射條紋性質(zhì)分析；了解圓孔夫瑯和費(fèi)衍射的光強(qiáng)分布公式和衍射條紋性質(zhì)分析，成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)；掌握多縫夫瑯和費(fèi)衍射的光強(qiáng)分布公式和衍射條紋性質(zhì)分析；掌握衍射光柵（平面光柵）方程、特性；了解閃耀光柵、階梯光柵的方程、特性。
4、掌握自然光、偏振光和部分偏振光的定義、特點(diǎn)，偏振度的定義，能夠產(chǎn)生偏振光的方法；掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律；掌握晶體光學(xué)的基本概念（光軸、主平面、主截面、單軸正負(fù)晶體），會(huì)用惠更斯原理分析晶體的雙折射現(xiàn)象；掌握各種起偏器、分束器和波片（l/4 波片、l/2 波片和全波片）的結(jié)構(gòu)、作用和工作原理；了解偏振光的矩陣表示，會(huì)用矩陣方法表示偏振光和配置器件，并求出射光的矩陣；掌握偏振光的變換和測定方法（辨別偏振光、產(chǎn)生要求的偏振光）；掌握偏振光的干涉原理、裝置、公式、光強(qiáng)分布特性。
 
考試內(nèi)容中基本理論、基本知識和基本技能性題目占 80%左右，綜合和實(shí)際應(yīng)用題目
（有一定難度的題目）不超過 20%。
 
（三）試卷題型及比例
試題類型包括：填空題、是非判斷題、多重選擇題、簡答題、作圖題、計(jì)算題等，每年的試題類型從中選幾類，其中計(jì)算題所占比例一般為 40-50%，其他各類題型一般占60-50% 。試題反映本課程的主要內(nèi)容和要求，適當(dāng)均勻分布在上述內(nèi)容中。
 
（四）考試形式及時(shí)間
考試形式為筆試，考試時(shí)間為 3 小時(shí)。
 
（五）參考文獻(xiàn)
[1] 《工程光學(xué)》第 3 版，郁道銀，機(jī)械工業(yè)出版社，2011
[2] 《工程光學(xué)基礎(chǔ)教程》，郁道銀，機(jī)械工業(yè)出版社，2007
[3] 《工程光學(xué)復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答（第 2 版）》，蔡懷宇，機(jī)械工業(yè)出版社，2016
 
 

 
 
（一）考試的總體要求

B 模塊：光電子學(xué)基礎(chǔ)

旨在考查考生是否具備光電子學(xué)專業(yè)的物理學(xué)基礎(chǔ)和主要的專業(yè)課知識。其中物理學(xué)基礎(chǔ)的考試內(nèi)容為《物理光學(xué)》課程；專業(yè)課為《激光原理》課程。主要考查考生對基本概念的理解是否正確，是否具備應(yīng)用物理學(xué)原理去靈活解決具體問題的能力，能否簡潔、準(zhǔn)確表達(dá)解決問題的過程和結(jié)果。

 
（二）考試的內(nèi)容及比例
與物理學(xué)基礎(chǔ)相關(guān)的考試內(nèi)容涉及《物理光學(xué)》課程；與光電子技術(shù)相關(guān)的考試內(nèi)容涉及《激光原理》課程?？荚噧?nèi)容以大題為單元，共 10 道大題，任選 5 道大題做答，多選總分得零。每道大題 30 分。其中《物理光學(xué)》5 道大題，《激光原理》5 道大題。每門課程的詳細(xì)考試大綱見附錄。每道大題可以是若干小題的集合，或若干關(guān)聯(lián)的小問題。主要考查考生對基本概念的理解是否正確，是否具有應(yīng)用原理靈活解決具體問題的能力，能否簡潔、準(zhǔn)確表達(dá)解題過程和結(jié)果。
 
（三）考試的題型及比例
共 10 道大題，任選 5 道大題做答，多選總分得零。每道大題可以是若干小題的集合， 或若干關(guān)聯(lián)的小問題。題型包括基本概念考查題，分析論證推導(dǎo)題，計(jì)算題等。原則上概念題比例較大，約占 70~80％。
 
（四）考試形式及時(shí)間
考試形式為筆試，考試時(shí)間為 3 小時(shí)（或以研究生院公布的為準(zhǔn)）。
 
附錄：
《激光原理》部分
1. 激光的基本原理（《激光原理》，（第 6 版），周炳琨編著，國防工業(yè)出版社，第一章）
光的受激輻射基本概念；激光的特性。
2. 光學(xué)諧振腔與高斯光束（《激光原理》，（第 6 版），周炳琨編著，國防工業(yè)出版社，第二章）
(1) 光腔理論的一般問題：光學(xué)諧振腔與模(縱模與橫模)的基本概念；共軸球面腔的穩(wěn)定性條件；光腔的損耗。
(2) 穩(wěn)定球面腔：對稱共焦腔的自再現(xiàn)模及其行波場及計(jì)算。
(3) 高斯光束：高斯光束的基本性質(zhì)；高斯光束 q 參數(shù)的變換規(guī)律(ABCD 法則)；高斯光束的聚焦與準(zhǔn)直；高斯光束的自再現(xiàn)變換與穩(wěn)定球面腔；高斯光束模式的匹配。
3. 電磁場和物質(zhì)的共振相互作用（《激光原理》，（第 6 版），周炳琨編著, 國防工業(yè)出版社，第四章）
(1) 電磁場和物質(zhì)相互作用：光譜線加寬和線型函數(shù)；自然加寬和碰撞加寬(均勻加寬)； 多普勒加寬(非均勻加寬)；激光器的速率方程。
(2) 連續(xù)激光器的增益與工作特性：增益系數(shù)與小信號增益；均勻加寬、非均勻加寬及綜合加寬工作物質(zhì)的增益飽和特性；連續(xù)激光器的工作特性；單模激光器的線寬極限；激光器的頻率牽引。
4. 激光振蕩特性（《激光原理》，（第 6 版），周炳琨編著, 國防工業(yè)出版社，第五章）
(1) 激光器的振蕩閾值和輸出功率和能量。
(2) 弛豫振蕩、線寬極限、頻率牽引。
5. 激光器特性的控制與改善（《激光原理》，（第 6 版），周炳琨編著, 國防工業(yè)出版社，第七章）
(1) 選模和穩(wěn)頻。
(2) 調(diào)Q 與鎖模。

 
《物理光學(xué)》部分
《物理光學(xué)》，（第三版），梁銓廷，電子工業(yè)出版社第一章光的電磁理論
1.1 光的電磁波性質(zhì)
1.2 平面電磁波
1.3 球面波
1.5 電磁場的邊值關(guān)系
1.6 光在兩介質(zhì)分界面上的反射和折射
1.7 全反射
要求：掌握麥克斯韋方程組與物質(zhì)方程；平面波、球面波的表達(dá)式；玻應(yīng)廷矢量；光強(qiáng)； 折反射定律；菲涅爾公式在幾種特殊角度下的表達(dá)式；布儒斯特角。
 
第二章光波的疊加和分析
2.1 兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的單色光波的疊加
2.2 駐波
2.3 兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向互相垂直的光波的疊加
2.4 不同頻率的兩個(gè)單色光波的疊加要求：
掌握光的疊加原理，掌握同頻率、同振動(dòng)方向的兩列光波的疊加；
理解頻率相同、振動(dòng)方向互相垂直、有固定位相差關(guān)系的兩光波的疊加，掌握光的五種偏振態(tài)的特性；
領(lǐng)會(huì)群速度、相速度的概念，了解光程差、位相差的概念和轉(zhuǎn)換關(guān)系。
 
第三章光的干涉和干涉儀
3.1 實(shí)際光波的干涉及實(shí)現(xiàn)方法
3.2 楊氏干涉實(shí)驗(yàn)
3.3 分波前干涉的其他實(shí)驗(yàn)裝置
3.4 條紋的對比度
3.5 相干性理論
3.6 平行平板產(chǎn)生的干涉
3.7 楔形平板產(chǎn)生的干涉
3.8 用牛頓環(huán)測量透鏡的曲率半徑
3.10 邁克耳孫干涉儀要求：
理解獲得相干光的方法，掌握條紋可見度的定義，以及空間相干性、時(shí)間相干性和光源振幅比對條紋可見度的影響；
掌握楊氏干涉的基本原理，干涉條件，熟悉光強(qiáng)分布的計(jì)算；
掌握等傾干涉和等厚干涉的條紋特征、光強(qiáng)分布計(jì)算；掌握邁克爾遜干涉儀、牛頓環(huán)的基本光路、工作原理及干涉條紋的特性和計(jì)算。
 
第四章多光束干涉與光學(xué)薄膜
4.1 平行平板的多光束干涉
4.2 法布里－珀羅干涉儀

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