2019年深圳大學(xué)902工程光學(xué)一考研初試大綱

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命題學(xué)院：光電工程學(xué)院 考試科目代碼及名稱：902工程光學(xué)

一、考試基本要求

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、基本理論和實際解決光學(xué)問題的能力。

考生應(yīng)獨立完成考試內(nèi)容，在回答試卷問題時，要求概念準確，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、考試內(nèi)容和考試要求

考試內(nèi)容以郁道銀主編《工程光學(xué)》(機械工業(yè)出版社)為主，包括應(yīng)用光學(xué)和物理光學(xué)兩部分，試題內(nèi)容比例各占50%。

“應(yīng)用光學(xué)”應(yīng)掌握的重點知識包括：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、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。具體內(nèi)容如下：

第一章 幾何光學(xué)基本定律與成像概念

1.掌握幾何光學(xué)基本定律的內(nèi)容、表達式和現(xiàn)象解釋：

1)光的直線傳播定律

2)光的獨立傳播定律

3)反射定律和折射定律(全反射及其應(yīng)用)

4)光路的可逆性

5)費馬原理

6)馬呂斯定律。

2.了解完善成像條件的概念和相關(guān)表述。

3.掌握應(yīng)用光學(xué)中的符號規(guī)則，了解單個折射球面的光線光路計算公式(近軸、遠軸)。

4.、角放大率γ、拉赫不變量等公式，理解垂軸放大率、軸向放大率和角放大率的定義和物理意義。、軸向放大率 掌握單個折射球面、反射球面的成像公式，包括垂軸放大率

5.掌握共軸球面系統(tǒng)公式(包括過渡公式、成像放大率公式)。

第二章 理想光學(xué)系統(tǒng)

1.掌握共軸理想光學(xué)系統(tǒng)的基點、基面及某些特殊點的性質(zhì)、共軛關(guān)系和經(jīng)過光線的性質(zhì)，其中包括：

1)無限遠的軸上(外)物點、其共軛像點及光線;

2)無限遠的軸上(外)像點的對應(yīng)物點及光線的性質(zhì);

3)物方主平面與像方主平面的性質(zhì);

4)光學(xué)系統(tǒng)的節(jié)點及性質(zhì)。

2.掌握圖解法求像的方法，會作圖求像。

3.掌握解析法求像方法(牛頓公式、高斯公式)。

4.和角放大率γ的定義、計算公式、物理意義及其與單個折射球面公式的異同，理想光學(xué)系統(tǒng)兩焦距之間的關(guān)系，理想光學(xué)系統(tǒng)的組合公式和正切計算法。?、軸向放大率?掌握理想光學(xué)系統(tǒng)垂軸放大率

第三章 平面與平面系統(tǒng)

1.了解平面光學(xué)元件的種類和作用。

2.掌握平面鏡的成像特點和性質(zhì)，平面鏡的旋轉(zhuǎn)特性，光學(xué)杠桿原理和應(yīng)用.

3.掌握平行平板的成像特性，近軸區(qū)內(nèi)的軸向位移公式.

4.掌握反射棱鏡的種類、基本用途、成像方向判別、等效作用與展開。

5.了解折射棱鏡的作用，掌握其最小偏向角公式及應(yīng)用，光楔的偏向角公式及其應(yīng)用。

第四章 光學(xué)系統(tǒng)中的光束限制

1.掌握孔徑光闌、入瞳、出瞳、孔徑角的定義及它們的關(guān)系。

2.掌握視場光闌、入窗、出窗、視場角的定義及它們的關(guān)系。

3.了解漸暈、漸暈光闌、漸暈系數(shù)的定義及漸暈光闌和視場光闌的關(guān)系

4.掌握物方遠心光路的工作原理。

5.了解光瞳銜接原則及其作用。

第六章 光線的光路計算及像差理論

1.了解像差的定義、種類和消像差的基本原則。

2.掌握7種幾何像差的定義、影響因素、性質(zhì)和消像差方法。

第七章 典型光學(xué)系統(tǒng)

1.了解正常眼、近視眼和遠視眼的定義和特征，校正非正常眼的方法，眼睛調(diào)節(jié)能力計算。

2.掌握視覺放大率的概念、表達式及其意義，與光學(xué)系統(tǒng)角放大率的異同點。

3.掌握顯微鏡系統(tǒng)的概念和計算公式，包括：

1)結(jié)構(gòu)組成、成像關(guān)系、光束限制

2)視覺放大率公式

3)線視場公式

4)數(shù)值孔徑和出瞳D’

5)物鏡的分辨率

6)顯微鏡的有效放大率

7)物鏡的景深

8)視度調(diào)節(jié)。

4.掌握望遠系統(tǒng)的概念和計算公式，包括：

1)結(jié)構(gòu)組成、成像關(guān)系、光束限制

2)視覺放大率公式

3)分辨率與視覺放大率的關(guān)系

4)有效分辨率和工作分辨率。

5.了解攝影系統(tǒng)的概念和計算公式，包括：

1)結(jié)構(gòu)組成、成像關(guān)系、光束限制

2)攝影物鏡的3個主要參數(shù)及其影響作用

3)分辨率公式

4)光圈的定義及其與孔徑光闌、分辨率、像面照度、景深的關(guān)系

5)景深公式及其影響因素

6)攝影物鏡的種類。

6.了解投影系統(tǒng)的概念和計算公式，包括：

1)系統(tǒng)的基本要求

2)主要光學(xué)參數(shù)

3)其照明系統(tǒng)的銜接條件。

第九章 光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評價

1.掌握光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評價方法和各自的優(yōu)缺點。

2.了解用MTF曲線和其下面積判斷光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的方法和基本原理。

3.了解望遠物鏡、顯微物鏡、望遠目鏡、顯微目鏡和照相物鏡的像值評價要求和校像差要求。

“物理光學(xué)”應(yīng)掌握的重點知識包括：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。具體內(nèi)容如下：

第十章 光的電磁理論基礎(chǔ)

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。

2.了解球面波和柱面波的定義、方程表達式。

3.掌握波的疊加原理和計算方法。

4.了解相速度和群速度概念。

第十一章 光的干涉和干涉系統(tǒng)

1.掌握干涉現(xiàn)象的定義和形成干涉的條件。

2.掌握楊氏雙縫干涉性質(zhì)、裝置、公式、條紋特點及其現(xiàn)象的應(yīng)用。

3.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、空間相干性和時間相干性、相干長度和相干時間等)。

4.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)和計算公式。

5.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)和計算公式。

6.掌握典型雙光束干涉系統(tǒng)(斐索、邁克爾遜)及其應(yīng)用。

7.了解平行平板的多光束干涉條件、裝置、干涉條紋性質(zhì)與計算。

第十二章 光的衍射

1.掌握衍射現(xiàn)象定義、衍射系統(tǒng)和分類。

2.掌握惠更斯原理和夫瑯和費衍射公式。

3.掌握矩孔夫瑯和費衍射的光強分布公式和衍射條紋性質(zhì)分析。

4.掌握單縫夫瑯和費衍射的光強分布公式和衍射條紋性質(zhì)分析。

5.掌握圓孔夫瑯和費衍射的光強分布公式和衍射條紋性質(zhì)分析，成像系統(tǒng)分辨本領(lǐng)。

6.掌握多縫夫瑯和費衍射的光強分布公式和衍射條紋性質(zhì)分析。

7.掌握衍射光柵(平面光柵、閃耀光柵、階梯光柵)的方程、特性和種類。

第十四章 光的偏振和晶體光學(xué)基礎(chǔ)

1.掌握自然光、偏振光和部分偏振光的定義、特點，偏振度的定義，能夠產(chǎn)生偏振光的方法。

2.了解菲涅爾公式，掌握布儒斯特定律和馬呂斯定律。

3.了解晶體光學(xué)的基本概念(光軸、主平面、主截面、單軸多軸晶體、正負晶體)，會用惠更斯原理分析晶體的雙折射現(xiàn)象。

4.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。

5.了解偏振光的矩陣表示，會用矩陣方法表示偏振光和配置器件，并求出射光的矩陣。

6.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)。

7.了解偏振光的干涉原理、裝置、公式、光強分布特性。

三、考試基本題型

主要試題類型包括：填空題、簡答題、畫圖題、計算題等，每年的試題類型從中選幾類。試卷滿分為150分。