天津工业大学硕士研究生入学考试业务课考试大纲

 

考试科目代码：838                课程名称：物理光学

 

 

一、         总体考试要求：

掌握光的电磁理论，光波的叠加与分析，光在介质界面的反射与折射涉及的基本概念、基本规律。

掌握光的干涉，光的衍射，光的偏振，光的双折射等各类具体波动现象。

能够灵活运用物理 光学的基本概念、原理和方法分析和解决综合性的光学问题。

二、考试内容：

a）光的电磁理论

1.掌握波矢、角频率、波长的计算；光波场的空间频率与空间频率谱；

2. 光波的横波性，光波的辐射，坡印亭矢量；

3. 相速度和群速度的基本概念。

b) 光波的叠加与分析

1. 两个频率相同，振动方向相同的光波的叠加；

2. 两个频率不同，振动方向相同的单色光波的叠加，群速度与相速度的关系；

3. 两个频率相同，振动方向垂直的两个单色光波的叠加；左旋椭圆偏振光和右旋椭圆偏振光的产生条件。

c) 光波在各向同性介质界面上的反射和折射

包括反射和折射定律，菲涅耳公式，反射率和透射率，反射和折射的相位特性，反射和折射的偏振特性，全反射。

d) 光的干涉

1. 理解获得相干光的方法，了解干涉条纹的定域性；

2. 理解条纹对比度，空间相干性和时间相干性，光源振幅比对条纹对比度的影响；

3. 掌握分波前法双光束干涉并能计算光强分布；掌握分振幅法的等顷干涉和等厚干涉的光强分布计算，熟悉牛顿环测量透镜曲率半径的方法；

4. 掌握平行平板的多光束干涉，光学薄膜；掌握迈克耳逊干涉仪、F-P干涉仪的基本结构、工作原理及其应用。

e）光的衍射                                                                  

1. 衍射的基本理论：包括光的衍射现象，惠更斯—菲涅耳原理，基尔霍夫衍射公式，巴俾涅原理；

2．夫琅和费衍射：包括夫琅和费衍射装置，矩孔、单缝、多缝以及圆孔的夫琅和费衍射；

3．菲涅耳衍射：包括圆孔和直边菲涅耳衍射；

4．理解光栅的工作原理及菲涅耳波带片。

f) 光波在各向异性介质中的传播特性

  主要包括光波在晶体中传播的几何法描述，平面光波在晶体界面上反射和折射，晶体光学元件及晶体的偏光干涉等。

f）光的吸收、色散、散射的基本概念,会解释一些常见的自然现象。

三、 试卷结构：

1. 考试时间：180分钟

2. 分数：150分

四、参考书目

[1]《物理光学与应用光学》(物理光学部分)石顺祥、张海兴、刘劲松编著；西安电子科技大学出版社，2000年8月第一版。