光学大纲

科目代码：872 科目名称：光学

一、考试要求

主要考察学生对光学课程基本概念、基本理论的理解和掌握，包括几何光学和物理光学。其中，几何

光学包括基本原理和应用；物理光学包括光的干涉、衍射、偏振以及相干理论等内容。着重考察学生运用

光学的基本理论和方法，分析解决问题的能力。

二、考试内容

1．几何光学基本原理及应用

（1）几何光学基本原理

光的直线传播、反射和折射定律；光的可逆性原理；费马原理；惠更斯原理；菲涅尔公式；全反射；

倏逝波。

（2）几何光学原理应用

单个折射球面成像；薄透镜的成像；作图法求出物像关系；光心、焦点、焦面等概念；薄透镜组和密

接薄透镜组的等效焦距公式；眼睛的成像原理及其校正方法；放大镜、目镜、显微镜的工作原理；照相机

的成像原理；望远镜的工作原理；共轴理想光具组的构成；主点、主面、节点等概念及组合焦距公式；厚

透镜和透镜系统及其焦距公式和主点位置公式。

2．物理光学

（1）光的干涉

波的叠加原理；光的相干条件；相干光源的获得；杨氏干涉；双光束等倾干涉；双光束等厚干涉；反

射式干涉仪（麦克尔逊干涉仪、马赫曾德干涉仪）；多光束干涉；法布里-珀罗干涉仪。（2）光的衍射

惠更斯-菲涅尔原理；菲涅尔近场衍射；夫琅和费远场衍射；单缝衍射；双缝衍射；多缝衍射；矩孔

衍射；圆孔衍射；瑞利准则；光学系统分辨本领；衍射光栅；菲涅尔半波带法；菲涅尔圆孔衍射；菲涅尔

波带片。

（3）光的偏振

线偏振光；圆偏振光；椭圆偏振光；自然光；起偏器；马吕斯定律；晶体的光轴，主平面和主截面的

概念；o-光和e-光的特征；o-光和e-光的子波波面；用惠更斯作图法确定o 光、e 光的传播方向；双折射

偏振器；反射光和折射光的偏振态；波片；偏振光的干涉；旋光现象；

（6）光的相干理论

空间相干性；时间相干性；空间相干性对条纹可见度的影响；时间相干性对条纹可见度的影响。

三、考试形式

考试形式为闭卷、笔试，考试时间为3 小时，满分150 分。

题型包括：填空题、简答题、计算题或证明题等。

四、参考书目

1．《Optics》，Eugene Hect 原著，张存林改编，高等教育出版社，2005 年第一版2．《新概念物理教程--光学》，赵凯华著，高等教育出版社，2004 年第一版

3.《物理光学导论》，姜宗福刘文广侯静著，科学出版社，2011 年第一版

4.《应用光学》，李林主编，北京理工大学出版社，2010 年第四版

2018年北航光学工程考研考试大纲—871光学工程综合考试大纲---新祥旭考研

2018年北航光学工程考研考试大纲—871光学工程综合考试大纲 1、应用光学的基本定律与成像概念 主要内容：掌握应用光学的基本定律，成像的基本概念和完善成像条件，光路计算与近轴光学系统，球面光学成像系统。 基本要求：重点是应用光学的四个基本定律，近轴光线的光路计算及球面光学成像系统的物象位置关系。 2、理想光学系统 主要内容：掌握理想光学系统与共线成像理论，理想光学系统的基点与基面，理想光学系统的物像关系，理想光学系统的放大率，理想光学系统的组合，透镜。 基本要求：重点是实际光学系统的基点位置和焦距计算，各类透镜的光学性质，图解法求像、解析法求像，理想光学系统的组合及放大率。 3、平面与平面系统 主要内容：掌握平面镜成像、平行平板、反射棱镜、折射棱镜与光楔。了解光学材料的光学特性。 基本要求：重点是平面镜、平行平板、反射棱镜、折射棱镜与光楔的成像特性。 4、光学系统的光束限制 主要内容：掌握照相系统和光阑，望远镜系统中成像系统的光束的选择，显微镜系统中的光束限制与分析。 基本要求：重点是与成象光束位置和大小相关的术语概念，以及照相系统、望远镜系统、显微镜系统中的光束限制与分析。 5、光度学与色度学基础 主要内容和基本要求：掌握各种辐射量和光学量的定义及其单位，光传播过程中光学 量的变化规律，成像系统像面的光照度。 6、光线的光路计算及像差理论 主要内容：概述，轴上点球差，正弦差和慧差，像散和场曲，畸变，色差，波像差。 基本要求：重点是实际光学系统各种像差的基本概念，不要求计算。 7、典型光学系统与现代光学系统 主要内容：掌握眼睛及其光学系统的特性，对放大镜、显微镜系统、望远镜系统、目镜、摄影系统、投影系统的物镜和目镜的结构型式及其主要光学参数深入 理解。掌握光电系统的基本组成及光学特性。 基本要求：重点是眼睛、放大镜、显微镜系统、望远镜系统、摄影系统的成像原理及其主要光学参数；并掌握光电系统的基本组成及光学特性。 8、光的电磁理论基础 主要内容：掌握光的电磁性质、光在电介质分界面上的反射和折射规律；掌握光波的叠加定律和叠加条件，深入理解干涉、拍频、驻波、偏振等各种现象的产 生条件和现象； 基本要求：掌握光的电磁波理论基本概念，学会用数学方法描绘波的叠加，了解菲涅耳公式 9、光的干涉和干涉系统 主要内容：理解光波的干涉条件，掌握杨氏干涉实验的产生条件和实验现象；掌握干涉条纹的可见度的定义和影响因素；掌握平板的双光束干涉的基本原理， 学会分析典型的双光束干涉系统及其应用；深入理解平行平板的多光束干 涉的基本原理，了解其应用

浙大应用光学知识点及课时安排_通过课时分出哪些是重点_doc97

浙江大学应用光学知识点 -------------------------------------------------------------------------------- 第一章几何光学基本定律与成像概念(3学时) 1. 发光点、波面、光线、光束 2. 光的直线传播定律、光的独立传播定律、反射定律和折射定律及其矢量形式 3. 全反射及临界角 4. 光程与极端光程定律（费马原理） 5. 光轴、顶点、共轴光学系统和非共轴光学系统 6. 实物（像）点、虚物（像）点、实物（像）空间、虚物（像）空间 7. 完善成像条件 第二章球面与球面系统(3学时) 1. 子午平面 2. 物（像）方截距、物（像）方倾斜角 3. 符号规则 4. 近轴光线与近轴区，高斯光学，共轭点，单个折射球面成像特征：对细小平面以细光束成完善像，像面弯曲 5. 阿贝不变量，单个折射球面的近轴物像位置关系 6. 折射球面的光焦度、焦点和焦距 7. 垂轴放大率、沿轴放大率、角放大率：物理意义及关系 8. 拉氏不变量 第三章平面与平面系统(5学时) 1. 平面镜的像，平面镜的偏转，双平面镜二次反射像特征及入、出射光线的夹角

2. 平行平板的近轴光成像特征 3. 常用反射棱镜及其展开、结构常数 4. 屋脊棱镜与棱镜组合系统，坐标判断 5. 角锥棱镜 6. 折射棱镜及其最小偏角，光楔 7. 光的色散 8. 光学材料及其技术参数 第四章理想光学系统(9学时) 1. 理想光学系统原始定义 2. 理想光学系统的焦点、焦平面、主点、主平面 3. 理想光学系统的节点 4. 理想光学系统的物像位置关系，牛顿公式和高斯公式 5. 理想光学系统物方焦距与像方焦距的关系 6. 理想光学系统的拉氏不变量 7. 理想光学系统的光焦度及其与焦距的关系 8. 理想光学系统的垂轴放大率、沿轴放大率和角放大率及其关系 9. 几个特殊位置的三种放大率 10. 理想光学系统的作图法 11. 理想光学系统的组合：作图法和计算法 12. 远距型和反远距型理想光学系统模型 13. 多光组组合，正切计算法，截距计算法 14. 各光组对总光焦度的贡献

2019河北工业大学考研大纲-822 工程光学基础

河北工业大学2019年硕士研究生招生考试 自命题科目考试大纲 科目代码：822 科目名称：工程光学基础 适用专业：仪器科学与技术、仪器仪表工程（专业学位） 一、考试要求 工程光学基础适用于河北工业大学机械工程学院仪器科学与技术专业、仪器仪表工程（专业学位）专业硕士研究生招生专业课考试。主要考察对于工程光学基础的基本概念、方法及运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 二、考试形式 试卷采用客观题型和主观题型相结合的形式，主要包括选择题、填空题、判断题、简答题、计算题、分析论述题、设计题等。考试时间为3小时，总分为150分。 三、考试内容 （一）几何光学基本定律与成像概念 1、几何光学的基本定律：折射定律、反射定律、全反射定律、马吕斯定律、费马原理等。 2、几何光学的基本概念：光波、折射率等。 （二）光线光路计算及近轴区成像 1、单个折射球面光线计算 能够利用公式进行实际光路中的光线轨迹运算。 2、近轴区单个折射球面及球面系统的成像物象位置关系计算 能够利用光线追迹计算结果初步判断光学系统的像差；能够利用近轴区的各种公式计算像的位置，像的大小并判断像的虚实。 （三）理想光学系统

1、理想光学系统的基本理论 能够利用共线成像理论求解基点和基面，并完成图解法求像。 2、理想光学系统的解析法求像 能够利用工作理想光学系统的各种计算公式计算理想光学系统的物象位置关系、计算像的大小、位置并判断像的虚实；能够利用节点的性质进行实际问题的分析。 3、光学系统的组合 利用两个理想光学组合等效系统的基点和基面的几何求解方法求解任何所需要的透镜。利用正切法将三个及以上系统的组合等效系统求解。 4、透镜 能够利用透镜的相关公式求解透镜的焦距和基点位置。 （四）平面与平面元件 1、平面元件简介 能够利用平面镜的成像特性解释各种有关平面镜的光学现象及成像特点。能够利用平面镜的旋转性、平移性、双面镜的成像特性进行系统设计。 2、平行平板 能够平行平板成像公式及成像特性解释有关光学现象并应用到实际之中。 3、反射棱镜及像方坐标系求解 能够利用反射棱镜像方坐标系及透镜在不同情况下的像方坐标系的求解方法求解系统的像方坐标系；能够利用棱镜的光学系统的成像方法进行光学系统分析。 4、折射棱镜及光楔 利用折射棱镜最小偏向角的原理解决实际光学问题；学生能够利用光楔的作用分析其在光学系统中的作用。

初中物理光学复习提纲.doc

第二章《光现象》复习提纲 一、光的直线传播 光源：本身能够发光的物体叫光源。分为天然光源和人造光源。 1、光的传播 ①传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。 ②光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播轨迹和方向，这样的直线叫做光线。光线实际上不存在的。 ③光的直线传播的应用及形成的现象： a激光准直 b影子的形成(透明的物体不能形成影子) c日食月食的形成（发生日食时，月球在太阳与地球之间） d小孔成像。 小孔成像的特点：倒立的实像，与小孔的形状无关。 2、光的速度 光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s。 在水中为真空中的3/4。玻璃中为真空中的2/3。

1光年=9.46×1015m 光年是长度单位，不是时间单位。 二、光的反射 1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。 2、反射定律： （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面内； （2）反射光线和入射光线分居法线两侧； （3）反射角等于入射角。（反射要说在前面） 光的反射过程中光路是可逆的。 3、反射的分类： ⑴镜面反射——平行光射到光滑平整的物体表面上，反射光线仍平行的反射。镜面反射的条件：反射面光滑平整。 ⑵漫反射——平行光射到凹凸不平的物体表面上，反射光线向着不同方向的反射。漫反射遵守光的反射定律。 区别镜面反射和漫射的方法：站在不同的方位看物体，如亮度差不多，则是漫反射，如明亮程度不同，则是镜面反射。 4、凹面镜和凸面镜 （1 （2 三、平面镜成像

1、平面镜成像特点 ①物和像大小相等②物和像到平面镜的距离相等。③物和像对应点的连线与镜面垂直。④像和物的左右相反。⑤平面镜所成的像是虚像（作图时用虚线） （注意：平面镜中像的大小只与物体有关，只要物体的大小不变，那么像的大小就不会变） 平面镜成像的原理：光的反射定理 2、实像和虚像： 实像：实际光线会聚所成的像，可用光屏承接 虚像：光线的反向延长线的会聚所成的像，不能有光屏承接。 四、光的折射 1、折射现象 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。 2、折射规律： （1）折射光线跟入射光线和法线在同一平面内； （2）折射光线和入射光线分居法线两侧； （3）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角，光从水中或其他介质中斜射入空气中时，折射角大于入射角 光在哪种介质中传播速度越大，那么光在这种介质中与法线的夹角越大

南京信息工程大学2020考研大纲：820普通物理学(光学)

南京信息工程大学2020考研大纲：820普通物理 学(光学) 考研大纲频道为大家提供南京信息工程大学2019考研大纲：820普通物理学(光学)，一起来看看吧！更多考研资讯请关注我们网站的更新! 南京信息工程大学2019考研大纲：820普通物理学(光学) 科目代码：820 科目名称：普通物理学(光学) 第一部分：大纲内容 《普通物理学(光学)》大纲主要包括《普通物理学》中的光学部分，主要内容涉及到《普通物理学》或《大学物理》教材中的“光学”部分，主要包括几何光学、波动光学、信息与偏振光学和波与粒子四个方面的内容。 一、几何光学 1、几何光学中的基本定律和原理 主要包括光的反射定律、折射定律、全反射和光的可逆性原理。 2、光在球面上的折射 主要包括球面折射公式、高斯公式、球面折射成像的作图法和球面折射的横向放大率。 3、薄透镜 主要包括薄透镜的基本概念，薄透镜成像公式和放大镜及其放大倍率的计算。 二、波动光学

1、光波及其相干条件 主要包括光波和光程的概念，光的相干条件和获得相干光的方法。 2、分波前干涉 主要包括杨氏双缝干涉的基本原理及其应用。 3、分振幅干涉 主要包括薄膜干涉的基本原理及其应用，迈克尔逊干涉的基本原理及其应用。 4、惠更斯-菲涅尔原理 主要包括惠更斯-菲涅尔原理和衍射现象的分类及其条件。 5、夫琅禾费衍射 主要包括单缝的夫琅禾费衍射衍射条件及其特征，圆孔的的夫琅禾费衍射衍射条件及其特征。 6、衍射光栅 主要包括光栅常数、谱线缺级和衍射光栅的应用。 7、衍射规律的应用 主要包括光学系统分辨本领的分析，X射线在晶体中的衍射。 三、偏振光学 1、偏振光学 主要包括自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光的概念，偏振光的获得和检测，旋光现象，磁致旋光效应、原理 及其应用，电光效应、原理及其应用，光的吸收及其应用，光的色 散及其应用和光的散射及其应用。 四、波与粒子 1、黑体辐射

应用光学-北京理工大学

《应用光学》 课程编号：****** 课程名称：应用光学 学分：4 学时:64 (其中实验学时：8) 先修课程：大学物理 一、目的与任务 应用光学是电子科学与技术（光电子方向）、光信息科学与技术和测控技术与仪器等专业的技术基础课。它主要是要让学生学习几何光学、典型光学仪器原理、光度学等的基础理论和方法。 本课程的主要任务是学习几何光学的基本理论及其应用，学习近轴光学、光度学、平面镜棱镜系统的理论与计算方法，学习典型光学仪器的基本原理，培养学生设计光电仪器的初步设计能力。 二、教学内容及学时分配 理论教学部分（56学时） 第一章:几何光学基本原理(4学时) 1.光波和光线 2.几何光学基本定律 3.折射率和光速 4.光路可逆和全反射 5.光学系统类别和成像的概念 6.理想像和理想光学系统 第二章:共轴球面系统的物像关系(14学时) 1.共轴球面系统中的光路计算公式 2.符号规则 3.球面近轴范围内的成像性质和近轴光路计算公式 4.近轴光学的基本公式和它的实际意义 5.共轴理想光学系统的基点——主平面和焦点 6.单个折射球面的主平面和焦点 7.共轴球面系统主平面和焦点位置的计算 8.用作图法求光学系统的理想像 9.理想光学系统的物像关系式 10.光学系统的放大率

11.物像空间不变式 12.物方焦距和像方焦距的关系 13.节平面和节点 14.无限物体理想像高的计算公式 15.理想光学系统的组合 16.理想光学系统中的光路计算公式 17.单透镜的主面和焦点位置的计算公式 第三章:眼睛的目视光学系统(7学时) 1.人眼的光学特性 2.放大镜和显微镜的工作原理 3.望远镜的工作原理 4.眼睛的缺陷和目视光学仪器的视度调节 5.空间深度感觉和双眼立体视觉 6.双眼观察仪器 第四章:平面镜棱镜系统(9学时) 1.平面镜棱镜系统在光学仪器中的应用 2.平面镜的成像性质 3.平面镜的旋转及其应用 4.棱镜和棱镜的展开 5.屋脊面和屋脊棱镜 6.平行玻璃板的成像性质和棱镜的外形尺寸计算 7.确定平面镜棱镜系统成像方向的方法 8.共轴球面系统和平面镜棱镜系统的组合 第五章:光学系统中成像光束的选择(5学时) 1.光阑及其作用 2.望远系统中成像光束的选择 3.显微镜中的光束限制和远心光路 4.场镜的特性及其应用 5.空间物体成像的清晰深度——景深 第六章:辐射度学和光度学基础(10学时) 1.立体角的意义和它在光度学中的应用

光学复习资料波动光学部分

光学复习资料(波动光学部分)

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一、双光束干涉： 1. 如图所示，折射率2 1.2n =的油滴落在3 1.5n =的平板玻璃上，形成一上表面近似于球面的油膜测得油膜中心最高处的高度 1.1m d m μ=，用600nm λ=的单色光垂直照射油膜，求： (1) 油膜周边是暗环还是明环？ (2) 整个油膜可看到几个完整暗环？ 解：(1)因为光在油膜的上下表面反射时，均发生半波损失，故光程差： 22n d δ= 在油膜的边缘处，0d =，故0δ=，为亮纹。 (2)产生暗纹的条件是()22212 n d j λ δ==+，(j 为整数)， 故 222211 3.922 m n d n d j λ λ= - ≤-= 所以暗环最高级3j =，整个油膜可以看到4个完整暗环。 2. 如图所示，这是一种利用干涉条纹的移动来测量气体折射率的原理性结构。在双缝之一1S 后面置放一长度为l 的透明容器，待测气体徐徐注入容器而使空气逐渐排出，在此过程中，观察者视场中的条纹就将移动，人们可由条纹移动的方向和数目，测定气体的折射率。 (1)若待测气体的折射率大于空气折射率，试预测干涉条纹怎样移动？ (2)设l 为2cm ，光波长为589.3nm ，空气折射率为1.000276；往容器内充以氯气，观测到条纹移动了20个，求待测氯气的折射率。 2 n m d λ 3 n S 1 S 2 S P l

解：(1) 条纹向上移动。 (2) 光程差变化为： 1 20 δλ = () 20 n n l δ=- 根据题意， 12 δδ = 解得 20 1.000865 n n l λ =+= 3. 如图所示的劳埃德镜装置中，各物理量的数值分别为：2 a cm =，3 b m =，5 c cm =， 0.5 e mm =。光波的波长为589.3nm λ=。试求： (1) 屏上条纹间距； (2)屏上的总条纹数。 解：(1) 劳埃德镜为双光束干涉，两个光源的间距为：2 d e = 条纹间距为： 1.77 a b c y r mm d d λ λ ++ ?=== (2) 干涉区域的线度为： () 1221 21 tan tan y y y Oy Oy c b b αα ==- =+- a e c b S O

光学遥感技术复习大纲2016.

光学遥感1- 4章复习大纲 第一章绪论 1、遥感的定义，遥感技术系统包括哪几个部分？ 从不同高度的平台上，使用遥感器收集物体的电磁波信息，再将这些信息传输到地面并进行加工处理，从而达到对物体进行识别和监测的全过程。 2、遥感有哪几种主要分类？ 1）按遥感对象分类 2）按应用空间尺度分 3）按遥感平台分类 4）按电磁波波谱分类 5）按传感器接收信号的来源和方式分类 6）按波段宽度及波谱的连续性分类 7）按不同的应用领域分类 8）按遥感资料形式分类 3、遥感的发展主要经历了哪几个阶段？ 大体经历三个阶段：常规航空摄影阶段、航空遥感阶段和航天遥感阶段 4、试述光学遥感的主要应用 1、在国防军事方面，光学遥感已成为军事侦察与军事作战的重要手段 （1）可见光遥感已成为对地侦察和打击评估的重要手段和方法 （2）微光遥感已成为全天候观察和监视重要手段和方法 （3）红外遥感已成为对空监视和战略预警的重要手段和方法 （4）紫外遥感系统利用“日盲”特性迅速准确的探测和跟踪到攻击目标（5）高光谱遥感在军事上的应用主要是：进行目标识别、地雷探测、搜索营救等，识别伪装方面，他能够根据目标与伪装物或者自然物不同的光谱特性发

现真正目标 2、遥感在农业和林业的应用 （1）资源调查。 （2）资源监测 （3）作物估产 （4）病虫害监测预报 3、地学应用 （1）地质构造 （2）岩石 （3）矿床勘探 4、海洋方面：利用遥感可测定海岸地形、浅海海底地貌、方向、流速、海面温度、浮游生物区和生物量、盐分、水质等 5、水文方面 6、环境方面：水污染、大气污染、地表污染、地震、火山活动等的监测 7、测绘方面：制作地形图、校正更新现有地图、制作影像地图 第二章 1、光学遥感技术中常用的电磁波波段有哪些？各有那些特性？ （1）紫外线：紫外线的波长为0.01～0.4μm,主要源于太阳辐射。由于太阳辐射通过大气层时被吸收，只有0.3～0.4μm的紫外线能部分的穿过大气层，但散射严重。因大多数地物在该波段的反射较小，仅部分地物如萤石和石油等在此波段可以表现出来 （2）可见光：在此波段大部分地物都具有良好的亮度反差特性，不同地物在此波段的图像易于区分 （3）红外线：红外线波段较宽，在此波段地物间不同的反射特性和发射特性都可以较好地表现出来，因此该波段在遥感成像中有重要的应用。 （4）微波:由于微波遥感是采用主动方式进行的，不受光照等条件的限制，白天、晚上均可进行地物的微波特性成像，因此微波遥感是一种全天时的遥感技术。微波波段在航空航天遥感中均能应用

光学薄膜技术复习提纲讲解

光学薄膜技术复习提纲 、典型膜系 减反射膜（增透膜） 1、减反射膜的主要功能是什么？ 是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量, 减少或消除系统的杂散光。 ★ 2、单层减反射膜的最低反射率公式并计算 厂 宀 >2 llo —111 /11；#-1 R= ------------ <山+爲沁+/ ★ 3、掌握常见的多层膜系表达，例如 G| H L | A 代表什么？ G| 2 H L | A ? ★ 4、什么是规整膜系？非规整膜系？ 把全部由入0/4整数倍厚度组成的膜系称为规整膜系，反之为非规整膜系。 ★ 5、单层减反射膜只能对某个波长和它附近的较窄波段内的光波起增透作用。 为了在较宽的 光谱范围达到更有效的增透效果，常采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。 ★ 6 V 形膜、W 形膜的膜系结构以及它们的特征曲线。P16-17 ㈡高反射膜 ★ 1、镀制金属反射膜常用的材料有铝（AI ）、银（Ag ）、金（Au ）、铬等。 ★ 2、金属反射膜四点特性。P29 ① 高反射波段非常宽阔，可以覆盖几乎全部光谱范围，当然，就每一种具体的金属而言，它 都有自己最佳的反射波段。 V --G I HL| A / M |=! !膜 / fix 一上 —\ >< WG | 2HL | A 0 400 450 500 550 600 650 700 VUavelsnqth (rm ) 43 2 yuf5o2lpu 家

②各种金属膜层与基底的附着能力有较大差距。如Al、Cr、Ni （镍）与玻璃附着牢固；而Au、 Ag与玻璃附着能力很差。 ③金属膜层的化学稳定性较差，易被环境气体腐蚀。 ④膜层软，易划伤。 ㈢分光膜 1什么是分光膜？ 中性分束镜能够在一定波段内把一束光按比例分成光谱成分相同的两束光，也即它在一定的 波长区域内，如可见区内，对各波长具有相同的透射率和反射率之比值一一透反比。因而反射光和透射光不带有颜色，呈色中性。 ★2、归纳金属、介质分束镜的优缺点： 金属分束镜p32 优点：中性好，光谱范围宽，偏振效应小，制作简单 缺点：吸收大，分光效率低。 使用注意事项：光的入射方向 介质分束镜p30 优点：吸收小，几乎可以忽略，分光效率高。 缺点：光谱范围窄，偏振分离明显，色散明显。 5、偏振中性分束棱镜是利用斜入射时光的偏振，实现50/50中性分光。 ㈣、截止滤光片 ★1、什么是截止滤光片？什么是长波通、短波通滤光片？p33 截止滤光片是指要求某一波长范围的光束高效透射，而偏离这一波长的光束骤然变化为高反 射的干涉截止滤光片。 抑制短波区、透射长波区的截止滤光片称为长波通滤光片。 抑制长波区、透射短波区的截止滤光片称为短波通滤光片。 2、截止光滤片的应用：彩色分光膜。P51 ①图2.4.13分光原理；②解决棱镜式分光元件偏振效应的方法是合理设计分光棱镜的形式，尽可能减小光束在膜面上的入射角。 ㈤、带通滤光片 ★1、什么是带通滤光片？P58

应用光学各章知识点归纳

应用光学各章知识点归 纳 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第一章 几何光学基本定律与成像概念 波面：某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面，简称波面。光的传播即为光波波阵面的传播，与波面对应的法线束就是光束。 波前：某一瞬间波动所到达的位置。 光线的四个传播定律： 1）直线传播定律：在各向同性的均匀透明介质中，光沿直线传播，相关自然现象有：日月食，小孔成像等。 2）独立传播定律：从不同的光源发出的互相独立的光线以不同方向相交于空间介质中的某点时彼此不影响，各光线独立传播。 3）反射定律：入射光线、法线和反射光线在同一平面内，入射光线和反射光线在法线的两侧，反射角等于入射角。 4）折射定律：入射光线、法线和折射光线在同一平面内；入射光线和折射光线在法线的两侧，入射角和折射角正弦之比等于折射光线所在的介质与入射光线所在的介质的折射率之比，即n n I I ''sin sin = 光路可逆：光沿着原来的反射（折射）光线的方向射到媒质表面，必定会逆着原来的入射方向反射（折射）出媒质的性质。 光程：光在介质中传播的几何路程S 和介质折射率n 的乘积。 各向同性介质：光学介质的光学性质不随方向而改变。 各向异性介质：单晶体（双折射现象） 马吕斯定律：光束在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与波面的正交性，并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。 费马原理：光总是沿光程为极小，极大，或常量的路径传播。 全反射临界角：1 2arcsin n n C = 全反射条件： 1）光线从光密介质向光疏介质入射。 2）入射角大于临界角。 共轴光学系统：光学系统中各个光学元件表面曲率中心在一条直线上。 物点/像点：物/像光束的交点。 实物/实像点：实际光线的汇聚点。 虚物/虚像点：由光线延长线构成的成像点。 共轭：物经过光学系统后与像的对应关系。（A ，A ’的对称性） 完善成像：任何一个物点发出的全部光线，通过光学系统后，仍然聚交于同一点。每一个物点都对应唯一的像点。 理想成像条件：物点和像点之间所有光线为等光程。

应用光学复习提纲-超详细复习过程

《应用光学》总复习提纲 第一章 ★1、光的反射定律、折射定律 I 1 = R 1 ；n 1 sinI 1 =n 2 sinI 2 2、绝对折射率 介质对真空的折射率。 通常把空气的绝对折射率取作1，而把介质对空气的折射率作为“绝对折射率”。 ★3、光路可逆定理 假定某一条光线，沿着一定的路线，由A传播到B。反过来，如果在B点沿着相反的方向投射一条光线，则此反向光线仍沿原路返回，从B传播到A。 ★4、全反射 光线入射到两种介质的分界面时，通常都会发生折射与反射。但在一定条件下，入射到介质上的光会全部反射回原来的介质中，没有折射光产生，这种现象称为光的全反射现象。 发生全反射的条件可归结为: （1）光线从光密介质射向光疏介质； （2）入射角大于临界角。 (什么是临界角？) ★5、正、负透镜的形状及其作用 正透镜：中心比边缘厚度大，起会聚作用。负透镜：中心比边缘厚度小，起发散作用。 ★7、物、像共轭 对于某一光学系统来说，某一位置上的物会在一个相应的位置成一个清晰的像，物与像是一一对应的，这种关系称为物与像的共轭。 例1：一束光由玻璃（n=1.5）进入水中(n=l.33)，若以45°角入射，试求折射角。 解：n1sinI1=n2sinI2 n1=1.5; n2=l.33; I1=45°代入上式得I2=52.6° 折射角为52.6° 第二章 ★1、符号规则； 2、大L公式和小l公式 ★3、单个折射球面物像位置公式

例：一凹球面反射镜浸没在水中，物在镜 前300mm 处，像在镜前90mm 处，求球面反射镜 的曲率半径。 n ′l ′－n l =n ′－n r l =-300mm ，l ′=-90mm 求得r=-138.46mm 由公式解：由于凹球镜浸没在水中，因此有n ′=-n=n 水 ★4 例：已知一个光学系统的结构参数：r = 36.48mm ； n=1；n ′=1.5163；l = -240mm ；y=20mm ；可求 出：l ′=151.838mm ，求垂轴放大率β与像的大小 y ′。11518380417215163240041722083448nl'..n'l .() y'y ..mm ββ?===-?-=?=-?=-解：解：★=1的一对共轭面即为主平面。其物平★4、像方焦点、像方焦距、 物方焦点、物方焦距 物点位于无限远时，它的像点位于F ′处，F ′称为“像方焦点”。 从像方主点H ’到像方焦点F ’之间的距离称为像方焦距。 物方焦点、物方焦距…… 5、单个折射球面的物方焦距公式 6、单个折射球面的像方焦距公式 7、物方焦距和像方焦距的关系 nr f n'n =--n'r f 'n'n =-f 'n f n '=-

光学工程领域专业课考试大纲

光学工程领域专业课考试大纲 《光学》考试大纲 基本参考书： 《光学》章志鸣、沈元华、陈惠芬编，高等教育出版社，1995年 《光学》赵凯华、钟锡华编，北京大学出版社，1982年 其他参考书： 《光学》母国光、战元龄编，人民教育出版社，1978年 《光学》 R.W.狄区本编李增沛等译，高等教育出版社，1986年 《光学基础》F.A.詹金斯等编杨光熊等译，高等教育出版社，1990年 一、考试的基本要求 掌握光学中的基本概念、基本知识和基本理论，了解光学在国民经济和现代科学技术中的广泛应用，初步具有分析有关光学和实际问题的能力。 二、考试方法和考试时间 考试采用闭卷、笔试形式，考试时间为180分钟。 四、考试内容和考试要求 包括以研究光的传播方向为主的几何光学、以研究光的传播过程中的能量分布为主的物理光学（包括衍射、干涉和偏振三部分）和以研究光与其他物质相互作用及其现代应用为主的现代光学。 基本要求 一、光波的数学表述及叠加原理 1.光波及其数学表述, 单色平面波 2.球面波及高斯波 3.光在均匀介质中传播, 折射率与光程 4.光波的能量和动量 5.光波的叠加及叠加原理. 6.振动方向相互垂直的光波的叠加, 椭圆偏振光 7.不同频率的光波的叠加 二、几何光学 1.几何光学的基本概念 2.光在单球面上的近轴成象 3.薄透镜成象及其作图法

4.共轴球面系统成象 5.光学转换矩阵 6.几何光学仪器 7.棱镜和光纤 三、光的衍射与干涉 8.菲涅耳衍射, 波带板 9.夫琅和费衍射, 光学仪器的分辨本领 10.单缝衍射、双缝衍射与光栅 11.光场的时空相干性 12.干涉仪及其应用 四、菲涅耳公式与薄膜光学 1.从光的电磁理论导出菲涅耳公式 2.菲涅耳公式的讨论 3.薄膜光学的基本概念 4.几种典型的光学薄膜 5.多层膜Ｘ光光学的进展 五、光学信息处理与全息照相 1.光学图象的傅里叶频谱分析 2.光学图象处理 3.全息照相 六、光在各向异性介质中的传播 1.双折射、各向异性介质中的波面 2.偏振器件 3.偏光干涉及其应用 4.旋光 七、光源与激光 1.物体的发光机制概述 2.若干典型光源的特性 3.黑体辐射表式的物理意义与受激辐射 4.激光原理简要 5.若干常用激光器及其特性 6.激光光束的特性与传播 7.激光技术的应用 八、介质的色散（6学时） 1.光与物质的相互作用和电偶极子的振荡 2.金属材料中的自由电子振荡 3.光在介质材料中的色散 4.光散射

2012应用光学期末复习提纲(1)

几何光学期末复习提纲 第一章几何光学基本定律与成像概念 1.几何光学与物理光学的区别？ 2.理解几何光学的基本概念：可见光的波长范围、单色光、复色光、光源；均匀介质、各向同性介质； 光线、法线、波面、光束等。 3.理解并掌握几何光学的四大基本定律：直线传播、独立传播定律的内容及限制；折射与反射、全反射 定律的内容及应用；光的可逆性原理的内容。 4.了解费马原理、马吕斯定律的内容。 5.理解并掌握光学系统成完善像的概念及条件（三种表述） 6.掌握光路计算的基本概念与符号规则。（在习题中体会其应用） 7.掌握光路计算的一般思路： (1)理解单个折射球面元件具有的普遍意义：平面——球面的特例，反射——折射的特例。 (2)宽光束——近轴系光束： a.理解物点发出的宽光束经单个折射球面成非完善像的概念，如存在球差； b.理解物点在近轴区内以细光束成完善像（高斯像）、物像共轭的概念，掌握近轴光路计算的公式： 近轴条件，阿贝不变式、拉赫不变量，三种放大率及成像特性分析。（包括单个折射球面和单个反射球面两种情况） (3)单个球面元件——共轴球面光学系统：理解二者的关系及相关概念，明确物体经光学系统成像是物 点发出的光线经光学系统逐面折、反射的结果；理解并掌握共轴球面系统在近轴区的过渡公式、拉赫不变量、成像放大率的公式。 第二章理想光学系统 8.理解理想光学系统、物像共轭的定义，理解共轴理想光学系统的成像性质，结合第（3）点体会理想 光学系统中三对基点（面）的提出，对成像位置的确定有何意义？ 9.基点和基面： (1) 理解各基点（面）的定义，其物像共轭点（面）分别是什么？ (2) 理解各基点（面）的性质，特别是物点位于其上时，成像性质，如垂轴放大率、角放大率有何特殊性？对应什么物理意义？理想光学系统两焦距之间的关系？ (3) 掌握其在图解法求像中的应用。（结合8中最后一问理解11中解析法求像的理论依据） (4) 特例：物像空间介质相同（折射率相同）时：一对节点与主点重合；物、像两方焦距的绝对值相等。 10.轴外点、轴上点的图解法求像的依据：理想光学系统基点基面的性质、典型光线。 11.解析法求像：牛顿公式、高斯公式(物象位置的起算点)及相应的成像放大率表达式，特别是垂轴放大·率 的应用。 12.掌握两光组组合的公式及应用：（例如：各光组是单个折射/反射球面，薄透镜等简单情况） (1) 各光组相对位置的表示：焦点间隔（光学间隔）、主面间隔；

光学复习资料含答案

光学复习题 3.设光栅平面、透镜均与屏幕平行．则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k (A) 变小．(B) 变大． (C) 不变．(D) 改变无法确定． 5.一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I＝I0 / 8．已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是 (A) 30°．(B) 45°． (C) 60°．(D) 90°． 6.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2 的反射光 (A) 是自然光． (B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面． (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面． (D) 是部分偏振光． 二.填空题 1.如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为λ的光．A是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的光程差＝________．若已知λ＝500 nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e＝_____________nm．(1 nm =10-9 m) (n-1)e，4×103 2.如图所示，在双缝干涉实验中SS1＝SS2，用波长为λ的光照射双缝S1和S2，通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹．已知P点处为第三级明条纹，则S1和S2到P点的光程差为__________．若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n＝____________． 3λ ，1.33 三.计算题 2.一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3 cm，在光栅后放一焦距f=1 m的凸透镜，现以λ=600 nm (1 P E

《工程光学基础》科目代码841考研大纲

《工程光学基础》（科目代码841）考研大纲 注意：本考试大纲仅适用2015年浙江大学研究生入学考试 1、考研建议参考书目 郁道银、谈恒英主编《工程光学》第1～7，10～16章，机械工业出版社。 2、基本要求： 1)熟练掌握几何光学的基本定律，了解费马原理，掌握完善成像条件； 2)熟练掌握共轴球面系统、平面系统和理想光学系统成像的基本特征，掌 握基点、焦距、放大率、物像关系、拉赫不变量等概念及相关计算并能 熟练作图，掌握光组组合的计算与作图方法；掌握光的色散原理和光学 材料的描述参数； 3)熟练掌握光学系统的孔径光阑及入瞳出瞳、视场光阑、渐晕光阑的概念、 判断、作用和计算方法，光学系统景深及远心光学系统的基本特征； 4)熟练掌握光度学各物理量的意义和国际标准量纲体系，掌握光学系统传 输光能的特征； 5)熟练掌握各种几何像差的概念和基本特征； 6)熟练掌握各种典型光学系统的成像原理、光束限制、放大倍率、分辨本 领，掌握显微镜、投影系统及其照明系统、望远镜和转像系统的关系， 能够解决典型光学系统的外形尺寸计算问题。 7)熟练掌握光的电磁波表达形式和电磁场的复振幅描述；掌握光在介质分 界面上的反射和折射，尤其是正入射的情况；掌握光波的叠加原理与方 法。 8)熟练掌握光程差概念以及对条纹的影响及基本的等厚等倾干涉系统。掌 握条纹定域和非定域的概念及条纹可见度概念；典型的多光束干涉系统 以及单层增透、减反膜的计算结论和实际应用。 9)熟练掌握典型的夫朗和费衍射系统概念和计算；掌握闪耀光栅的原理和 计算；衍射极限的概念及在典型光学系统设计中的运用；夫朗和费衍射 与傅立叶变换的关系；菲涅耳波带片的概念和使用。 10)熟练掌握电磁场叠加以及空间频率的概念；掌握4F系统光学系统用于光 学信息处理的概念和过程；相干光学系统和非相干光学系统对成像影响 的结论和运用；空间滤波的概念及简单计算。 11)熟练掌握平面电磁波在晶体中的传播过程及寻常光线、非寻常光线各电 磁分量之间的关系；掌握惠更斯作图法及应用；典型晶体器件的琼斯矩 阵表示及其应用；典型类型偏振光的判断。 12)熟悉平板波导基本原理及特性；掌握激光器基本原理、组成及特性；熟 悉激光器的谐振腔理论及速率方程理论；了解半导体激光器基本原理， 并熟悉双异质结半导体激光器的基本结构及特点；了解电光调制基本原 理。

应用光学各章知识点归纳复习整理

第一章 几何光学基本定律与成像概念 波面：某一时刻其振动位相相同的点所构成的等相位面称为波阵面，简称波面。光的传播即为光波波阵面的传播，与波面对应的法线束就是光束。 波前：某一瞬间波动所到达的位置。 光线的四个传播定律： 1）直线传播定律：在各向同性的均匀透明介质中，光沿直线传播，相关自然现象有：日月食，小孔成像等。 2）独立传播定律：从不同的光源发出的互相独立的光线以不同方向相交于空间介质中的某点时彼此不影响，各光线独立传播。 3）反射定律：入射光线、法线和反射光线在同一平面内，入射光线和反射光线在法线的两侧，反射角等于入射角。 4）折射定律：入射光线、法线和折射光线在同一平面内；入射光线和折射光线在法线的两侧，入射角和折射角正弦之比等于折射光线所在的介质与入射光线所在的介质的折射率之比，即n n I I ''sin sin 光路可逆：光沿着原来的反射（折射）光线的方向射到媒质表面，必定会逆着原来的入射方向反射（折射）出媒质的性质。 光程：光在介质中传播的几何路程S 和介质折射率n 的乘积。 各向同性介质：光学介质的光学性质不随方向而改变。 各向异性介质：单晶体（双折射现象） 马吕斯定律：光束在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与波

面的正交性，并且入射波面与出射波面对应点之间的光程均为定值。 费马原理：光总是沿光程为极小，极大，或常量的路径传播。 全反射临界角：1 2arcsin n n C 全反射条件： 1）光线从光密介质向光疏介质入射。 2）入射角大于临界角。 共轴光学系统：光学系统中各个光学元件表面曲率中心在一条直线上。 物点/像点：物/像光束的交点。 实物/实像点：实际光线的汇聚点。 虚物/虚像点：由光线延长线构成的成像点。 共轭：物经过光学系统后与像的对应关系。（A ，A ’的对称性） 完善成像：任何一个物点发出的全部光线，通过光学系统后，仍然聚交于同一点。每一个物点都对应唯一的像点。 理想成像条件：物点和像点之间所有光线为等光程。

北京理工大学820应用光学考试大纲

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《光学》考试大纲.doc

陕西科技大学硕士研究生入学考试 《光学》考试大纲 《光学》考试大纲主要考查学生对有关应用光学和物理光学尤其是物理光学方面的基础理论、基本概念和基本知识的掌握情况，以及运用基本光学理论解决基本实际光学问题的能力。 考试内容与基本要求：考查范围包括应用光学和物理光学两部分。 应用光学部分 一、几何光学基础 1．掌握几何光学基本概念、基本定律，包括光的直线传播定律、反射、全反射、折射定律和费马原理等的内容和应用。 2．了解完善成像条件的概念。掌握应用光学中的符号规则，了解单个折射球面的光线光路计算公式。 3．理解单折射面成像和球面反射镜成像的垂轴放大率、轴向放大率、角放大率和拉赫不变量的定义和物理意义。 4．理解共轴球面系统的过渡公式、成像放大率公式。 二、理想光学系统 1．理解共轴理想光学系统的基点、基面及某些特殊点的性质、共轭关系和经过光线的性质。 2．掌握图解法求像的方法，会作图求像。 3．掌握解析法求像的方法及成像分析、牛顿公式、高斯公式。理解多光组理想光学系统成像以及理想光学系统两焦距之间的关系。 4．理解和掌握理想光学系统的垂轴放大率、轴向放大率、角放大率、节点的计算公式和意义。 5．理解和掌握理想光学系统的组合公式和正切计算法。 三、平面与平面系统 1．掌握平面镜的成像特点和性质，平面镜的旋转特性，光学杠杆原理和应用。 2．掌握平行平板的成像特性，等效光学系统。 3．掌握反射棱镜的种类、基本用途、成像方向判别、等效作用与展开。 4．掌握折射棱镜的最小偏向角公式及应用，光楔的偏向角公式及其应用。

四、光学系统中的光束限制 1．理解和掌握孔径光阑、入瞳、出瞳、孔径角的概念和它们的确定。 2．理解和掌握视场光阑、入窗、出窗、视场角的概念和它们的确定。 3．了解渐晕、渐晕光阑、渐晕系数的概念及其对成像的影响。 4．理解物方远心光路的工作原理。 五、光线的光路计算及像差理论 1．掌握各种像差的概念、分类、对成像质量的影响、基本像差分析和消像差方法。了解像差的定义、种类和消像差的基本原则。 六、典型光学系统 1．了解眼睛的结构、成像的调节能力和分辨率，眼睛的缺陷和纠正。 2．掌握放大镜、显微镜和望远镜的结构、成像特点以及视角放大率和分辨率等的计算。 3．了解摄影系统、投影系统的概念、结构、成像特点和计算。 物理光学两部分 七、光的电磁理论基础 1．掌握电磁波的平面波、球面波和柱面波解及其性质、数学表示等。 2．掌握光在电介质分界面的反射和折射定律、菲涅尔公式，反射率和透射率，反射和折射的相位、偏振特性，全反射特性。 3．理解光在金属表面的反射和透射特性。 4．掌握波的叠加原理和计算方法、了解相速度和群速度概念。 八、光的干涉和干涉系统 1．理解干涉现象的概念和干涉条件。 2．掌握杨氏双缝干涉性质、装置、公式、条纹特点及其现象的应用。 3．理解条纹可见度的定义、影响因素及其相关概念。 4．掌握平行平板和楔形平板的双光束干涉定域面、干涉装置、干涉条纹的性质和计算。 5．掌握迈克尔逊典型双光束干涉系统及其应用。 6．掌握平行平板的多光束干涉性质和计算，理解法布里－珀罗干涉仪、光学薄膜与干涉滤光片的工作原理、性质和应用。 九、光的衍射 1．理解光波的标量衍射的惠更斯-菲涅尔原理，掌握基尔霍夫衍射理论，菲涅尔近似和夫朗和费近似。