1、考试大纲考试科目 840 物理光学 考试形式 笔试（闭卷）考试时间 180 分钟 考试总分 150 分一、 总体要求主要考察考生掌握物理光学的基本知识、基本理论的情况以及分析和解决物理光学问题的能力。二、 内容及比例1.光的电磁理论（约 25%）光波在各向同性介质中的传播特性（光波的波长或频率范围，光波区别于其它电磁波的特性，光强、折射率、时谐均匀平面波、光程）光波的偏振特性（五种偏振光的概念以及之间的关联、左旋与右旋光波、偏振度）光波在各向同性介质分界面上的反射和折射特性（反射定律和折射定律、菲涅耳公式、反射率与透射率、全反射、布儒特性定律、半波损失、附加光程差）光波场的频率谱（时间频谱与空
2、间频谱、实际光波与时谐均匀平面波的关联）时谐均匀球面波（波函数）2.光的干涉（约 20%）光的干涉现象及其基本原理（波叠加原理、相干与不相干）光的相干条件和获得相干光的方法双光束干涉（分波面与分振幅）多光束干涉（高反射率膜、多层介质膜）单层光学薄膜（增透或增反的条件）迈克耳逊干涉仪和 F-P 干涉仪（结构、原理及应用）光的相干性（部分相干、时间相干与空间相干性的起源和表征）3.光的衍射（约 20%）光的衍射现象及其基本原理（衍射现象明显与否的条件、基尔霍夫衍射积分的近似条件、衍射的分类及处理方法）夫琅和费单缝衍射、圆孔衍射、多缝衍射光学成像系统的衍射和分辨本领光栅（光栅方程、分光性能、闪耀光栅
3、的特性）菲涅耳圆孔和圆屏衍射、波带片4.晶体光学（约 25%）光波在各向异性介质中的传播特性（介电张量、单色平面波在晶体中的相速度和光线速度、菲涅耳方程、光在单轴晶体中的传播、单轴晶体的折射率椭球和折射率面）光波在单轴晶体界面的双反射和双折射晶体光学器件（偏振器、波片和补偿器）偏振光和偏振器件的琼斯矩阵表示偏振光的干涉（平行偏振光的干涉）电光效应（电光张量、KDP 晶体的线性电光效应及其应用）磁光效应（法拉第旋光效应）5.光的吸收、色散和散射（约 10%）光与物质作用的经典理论（介质的复折射率）光的吸收定律（一般吸收与选择吸收）光的色散（正常色散与反常色散）光的散射（光的线性散射与非线性散射）
4、三、 题型及分值比例选择题：30%简答题：20%计算题：50%1 光的电磁理论（各向同性介质）知识要点：1 光波的电磁特性（波长或频率范围，光波区别于其它电磁波的产生、传播、探测方式，光波能量密度、能流密度矢量、光强）2 光学介质的电磁特性（折射率，透明、线性、非色散）、3 光在各向同性介质中和各向同性介质界面上的传播特性波动方程与时谐均匀平面波函数（实数，复数）及其特征量（波矢、振动矢量、复振幅、时空周期、波速、矢量性、偏振态）反射定律和折射定律、菲涅耳公式（正入射）、反射率与透射率、半波损失、附加光程差、全反射、布儒特性定律、 4 光波场的频率谱（时间频谱与空间频谱、实际光波与时谐均匀平面
5、波的关联）5 时谐均匀球面波（波函数，球面波简化为平面波的条件）选择题：1. 自然光正入射，其反射光为 。A椭圆 偏振光 B线偏振光 C部分偏振光 D自然光2. 自然光在界面发生反射和折射，当反射光为线偏振光时，折射光与反射光的夹角必为 。A B BCC D323全反射时，在折射率小的介质中的电场 。A等于零 B随离界面距离的增加按指数规律衰减 C等于常数 D随离界面距离的增加按指数规律增加4. 当光波在两种不同介质中的振幅相等时， 。A. 其强度相等 B. 其强度不相等C. 不确定 D. 其强度比等于两种介质的折射率之比5. 光从折射率小介质中正入射到折射率大的介质表面时，相对于入射光的电场
6、和磁场，反射光的 。A电场 和磁场都无相位变化 B. 电场 和磁场都有 相位突变C. 电场 有相位突变，磁场无相位变化 D. 电场无相位变化，磁场有相位突变6在相同时间内，同一单色光在空气和在玻璃中 。A. 传播的路程相等，走过的光程相等。B. 传 播的路程相等，走过的光程不相等。C. 传 播的路程不相等，走过的光程相等。D. 传播的路程不相等，走过的光程不相等。7光在界面发生反射和透射，对于入射光、反射光和透射光，不变的量是 。A波长 B波矢 C强 度 D频率8. 同一介质中，圆偏振光的电场为E，线偏振光的电场振幅为E，两光的光强之间的关系为 。A I 圆 I 线 B I 圆 2I 线C.
7、I 圆 I 线 D. I 圆 I 线9自然光以60入射角照射到某两介质交界面时，反射光为线偏振光，则下列关于折射光的描述正确的是 。A 完全偏振光且折射角是30 B 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为 的介质时，3折射角是30C 部分偏振光，但 须 知两种介质的折射率才能确定折射角D 部分偏振光且折射角是30 10如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n 1和n 2的两种介质的交界面上，发生反射和折射，已知反射光是线偏振光，那么折射角 2的值为 。A B )/(arcsin12 )/(arcsin212C D /tg /tg简答题： 1 光波在分界面的反射和透射特性与哪些因素有关？答：与入射光的偏振状态、入射角和界面两侧介质的折射率比值有关。2光在界面的反射和透射过程中，光的偏振特性有什么变化？（入射光分别为各种偏振状态，任意入射角、特殊入射角：正入射、布儒斯特角、全反射角）3产生全反射的条件？产生全透射的条件？答：发生全反射的条件：光从光密介质到光疏，入射角大于或等于全反射临界角（n 1n 2，1c， ）。21sinc发生全透射的条件：入射光为光矢量平行于入射面的线偏振光，入射角等于布儒斯特角B。（ 21tanB）
