2020年南京理工大学819光学工程[物理光学（75分）、应用光学（75分）]考研真题汇编

2020年南京理工大学819光学工程[物理光学(75分)、应用光学(75分)]考研真题汇编

2020年南京理工大学819光学工程[物理光学（75分）、应用光学（75分）]考研真题汇编
说明：本套考研资料由本机构多位高分研究生潜心整理编写，2020年考研初试首选资料。

一、南京理工大学819光学工程[物理光学（75分）、应用光学（75分）]考研真题汇编
1．南京理工大学819光学工程[物理光学（75分）、应用光学（75分）]2010-2015年考研真题，暂无答案。

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三、2020年研究生入学考试指定/推荐参考书目（资料不包括教材）
3．南京理工大学819光学工程考研初试参考书
《物理光学》（修订本）机械工业出版社,梁铨廷（浙大）
《应用光学》机械工业出版社,张以漠
《应用光学与光学设计基础》东南大学出版社,迟泽英、陈文建。

南理工研究生工程光学复试剖析

南理工研究生工程光学复试剖析填空1.光电传感器的作用（）2光电效应的光电探测器（）（）（）（）等3具有光电倍增的器件有（）（）等4半导体对光的吸收有（）（）（）（）等半导体对光的吸收主要是（）5 热电探测器是将辐射能转化为（）能，然后再把它转化为（）能的器件6光外差法的物理机理是（）7光电探测器中主要的固有噪声有（）（）（）（）等8 简单光学目标的形位检测方法：几何中心法和（）二概念说明1、积分响应率2、外光电效应3、等效噪声功率4、黑体三简述、计算题1 一种光电材料的逸出功为0.67Ev，试计算该材料的红限波长。

（普朗克常数h＝6.626*10-34(J.s)，光速C＝2.998*108(m/s)，电子电量e＝1.6*10-19库仑）2、光敏电阻R与R L＝20kΩ的负载电阻串联后接于Vb＝12V的直流电源上，无光照时负载上的输出电压为V1＝20mV，有光照时负载上的输出电压为V2＝2V，求①光敏电阻的暗电阻和亮电阻值②若光敏电阻的光电导灵敏度Sg＝6×10－6s/lx,求光敏电阻所受的照度.3、简述发光二极管的发光原理，发光二极管的外量子效率与哪些因素有关。

4、简述光盘存储工作原理。

5、为什么要引入胖零电荷？胖零电荷属于暗电流吗？能通过对CCD器件制冷消除胖零电荷吗？6、利用光电信息技术测量速度有几种方法？为什么说激光多普勒测速技术的精度高，可信度也高？05年试题1.LED的优点（）A寿命短B体积大C功耗大D发光效率高2.光电检测的核心（）A处理电路B发光管C 透镜D 光电传感器3.可作为单色光源的有（）A he-ne激光B发光二级管C日光灯D卤钨灯4.内光电效应的光电探测器（）A热释电探器B光电管C光电倍增管D雪崩二极管5.具有光电倍增的器件有（）A光电管B光电倍增管C光电二极管D光敏电阻6.响应频率较高的探测器（）A雪崩二极管B光敏电阻C硒光电池D热释电器件7.对于微弱的光信号的探测，采用的方法是（）A单电路直读法B 双光路比较法C指零法D光外差法8.热释电探器的工作的物理机理是（）A光伏特效应B光电导效应C热电效应D外光电效应9.光外差法的物理机制是（）A光的反射B光的偏振C光的干涉D光的折射10.光电探测器的主要作用是（）A光信号的放大B光信号转换成电信号C 电信号转换成光信号D光信号的调制概念说明（30）1.光电导效应2.光谱响应率/doc/a713899423.html,D转移效率4.等效噪声功率5.相干探测原理说明（60）1.介绍光电检测的5种基本形式2.说明雪崩二极管的工作原理3.说明CCD器件的工作原理4.说明激光器的工作原理5.说明光电倍增管的工作原理6.为什么光外差探测法有利于探测微弱光信号设计题1.设计一套测量材料透过率的光电测试自动装置，要求消除光源的不稳定性的因素的影响，说明工作原理画出原理框图2.设计一台有合作目标的光电测距装置，说明工作原理画出原理框图06年填空1.光电检测的核心（）A处理电路B光电管C透镜D光电传感器2.光的能量（）A与光的频率成反比B与光的波长成反比C与光的频率无关D 与光的波长无关3.可用作干涉光源的有（）Ahe-ne激光B发光二级管C钠灯D卤钨灯4.内光电效应的光电探测器（）A光电池B光电管C光电倍增管DLED5.具有光电倍增的器件（）A光电管B光电二极管C雪崩二极管D光敏电阻6.响应频率较高的探测器（）A雪崩二极管B光敏电阻C硒光电池D热释电器件7.可消除光源的影响，采用的方法有（）A单光路直读法B双光路差动法C指零法D双光路补偿法8.热释电探器的探测是（）A光强度B温度的变化C电压D温度的大小9.光外差法的可检测（）A光的相位B光的强度C光电流D光电压10.光电探测器的主要作用是（）A光信号的放大B光信号转换成电信号C电信号转换为光信号D光信号的调制概念1.光伏效应2.光电导效应3.调制4.光学多普勒效应5.萨那克效应原理说明1.说明光电倍增管的工作原理2.为什么光外差探测法有利于探测微弱光信号3.说明热释电探测器的工作原理4.说明莫尔条纹检测的工作原理5.说明但光路指零法的工作原理6.举例说明为什么光学干涉仪可以看做是光载波的光学调制和解器的结合，从信号调制的角度看，光学信息可做怎样的分类（求画图说明）设计题要求（1）绘出工作原理图（2）绘出原理框图（3）说明工作原理1.设计一套测量材料透过率的光电测试自。

819光学工程资料

序言
整理这本书的时候，2018 年的考研刚刚落下帷幕。刚刚考完，英语数学政治都可以在网上找到答案，但是专业课网上既找不到真题，也没有答案。所以我根据记忆，翻看历年真题，整理出了 2018 年的真题。之所以整理这份资料，主要是为了让自己这半年的结晶能造福以后的学弟学妹。
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有，南理期末考试题也有，做了才知道，真华，我又在真题上做了详细的解析，以及考
心没用，浪费时间。
察的知识点。
目的就是不让大家浪费时间。
售后答疑这一点真心坑。
既然写本资料，我保证亲自给大家答疑。亲
我只买了淘宝销量最高的两家，要么你加 QQ 身经历告诉我，孤立无援的感觉就是想骂那
会员群了，找到了 819 答疑的人，但是他却些不负责任的店家。
专业课学习视频各章节用书不同
有同学可能想第一轮通过看教学视频学习基
础知识点。这样的视频有，但是个人看过发
现真的没用，讲了很多不考的，而且墨迹，
不如好好抓课本和笔记。
物光
第一章
《工程光学》郁道银
光的电磁理论基础第二章光的干涉
第四章
光的偏振和晶体光学
《物理光学》梁铨廷
第三章光的衍射第四章光的偏振和晶体光学
本资料
笔记部分知识点不全，码字比较多。
作为一个不爱看书的学生，本人笔记图文并
茂，文字和符号结合，形象具体。
笔记部分·知识点不准，考的没有，不考的本人笔记是在我刷了 3 遍真题后，看了无数
一堆。
遍书，结合我们专业第一的学霸笔记，总结
而成。
真题部分有别人涂涂改改的痕迹，不清楚，真题部分都是干干净净的纯真题。

南京理工大学-研究生入学考试大纲-819光学工程

《光学工程》考试大纲
一、复习参考书
1、工程光学. 第二版郁道银、谈恒英编，机械工业出版社，2007.2
二、复习要点
物理光学部分
第一章光的电磁场理论
1．光的电磁性质
2．光在电介质分界面上的反射和折射
3．光波的叠加和傅里叶分析
重点：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反射和折射时光波的变化情况，尤其是正入射的情况；掌握光波的叠加原理与傅里叶分析方法。

第二章光的干涉和干涉系统
1．光波干涉的条件及干涉图样的计算
2．干涉条纹的可见度
3．平行平板产生的双光束干涉及典型双光束干涉仪
4．平行平板产生的多光束干涉及其应用
重点：熟练掌握光程差概念以及对条纹的影响及基本的双光束干涉系统。

掌握条纹定域和非定域的概念及条纹可见度、空间相干性、时间相干性概念；典型的双光束、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。

第三章光的衍射
1．菲涅耳衍射公式与夫琅和费衍射公式
2．典型孔径（矩孔，单缝和圆孔）的夫琅和费衍射
3．光学成像系统的衍射和分辨本领
4．多缝的夫琅和费衍射与衍射光栅
5．菲涅耳波带片
重点：熟练掌握典型的夫朗和费衍射系统概念和计算；掌握光栅的原理和计算；菲涅耳波带片的概念和使用。

南理工物理光学03-05

单缝 P 透镜 x
o P1 f P2
z
观察屏
解：这是一个偏振光单缝衍射与双缝干涉的综合问题，可将单缝的上下两部分分别考虑。设自然光经偏振片P后的线偏振光的复振幅为A，则： 1 经x>0区域到达观察屏的光分量为：E1 y A cos 45 cos 45 2 A 经x<0区域到达观察屏的光分量为：E2 y

其中，

a sin , 2

2 a sin 2 2
整理后，得:
i sin 1 1 i 2 i 2 i sin E ( P) A(1 e ) Ae e e 2 2 2
（ sin
多光束干涉因子。单缝衍射因子，
20 y z f 10

2 ）
（1）多光束干涉因子的影响 1）主极大值条件：
当

2
0
d sin ＝m

d sin ＝2m
2
0 x 2
2
4
时， [ sin(N / 2) ]2 N 2 sin / 2
20
在方向上产生极大，极值为：
~ sin sin(N / 2) i ( N 1) / 2 E0 e sin / 2
sin 2 sin(N / 2) 2 ~ ~* ） [ ] 0 所以P点处光强度为： I EE I（ sin / 2
2. 光强分布特点
光强度由两个因子决定： [ sin(N / 2) ] 2 sin / 2
根据夫琅和费衍射公式，观察屏上P点处光场复振幅为：
a ~ ~ E ( x ) C E ( x1 )e iklx1 dx1 a 0

南理工物理光学02

பைடு நூலகம்' 1s 2
n2 cosq 2 A2 s n2 cosq 2 2 s ts n1 cosq1 A1s n1 cosq1
A1' p p A1 p
2 q1 q 2 tg 2 rp 2 q1 q 2 tg 2

在分界面（z=0）处: E1t E2t
s E2s E1s E1
r - 1 t A2s expik 2 r - 2 t A1s expik1 r - 1t A1' s expik1
由上式得
1 '1 2
单位时间内入射到分界面单位面积上的能量（入射波的能流）：
W1 W0 1 1 2 1 0 I 1 cosq1 A1 cosq1 n1 A12 cosq1 S 2 1 2 0
反射光、折射光单位时间内从界面单位面积上带走的能量，即，反射光的能流：
W1' I1' cosq1
第二节光在电介质分界面上的反射和折射 (reflection and refraction )
单色平面电磁波入射到两电介质表面时引起的传播方向、振幅、相位、能量及偏振性的变化一、电磁场的连续条件
B1n B2 n D1n D2 n H1t H 2t E1t E2t
第1介质
界面切向t 法向n
第2介质
在没有传导电流和自由电荷的介质中
B和D的法向分量在界面上连续
E和H的切向分量在界面上连续
几个概念
入射面：界面法线与入射光线组成的平面 k1，n

振动面：电场矢量的方向与入射光线组成的平面， E，k1 方位角任一方位振动的光矢量E可分解成两个互相垂直的分量 P分量：平行于入射面振动 ----Parallel S分量：垂直于入射面振动 ----Senkrecht E’1p E1p P、S分量正负号的规定： E’1s q’1 E 1s 二、反射定律和折射定律 q

南理工物理光学01

2
z z E＝f1 ( t ) f 2 ( t ) v v
2、解的意义： z z z z E＝f1 ( t ) f 2 ( t ) f1 和 f2 是以( t )和( t ) v v v v z z 为变量的任意函数。 B ＝ f1 ( t ) f 2 ( t ) v v z z f1 ( －t )表示沿 z轴正向传播， f 2 ( ＋t )表示沿 z轴负向传播。 v v 取正向传播： z E＝f1 ( t ) 这是行波的表示式，表示 v 源点的振动经过一定的时 z B＝f1 ( t ) 间推迟才传播到场点。 v
光的电磁理论基础
★十九世纪六十年代，麦克斯韦(Maxwell)在前人工作基础上，完成了题为“电磁场的动力学” 的论文，从而建立起经典的电磁理论，即电磁场的基本方程 —麦克斯韦方程组。他在研究电磁场理论的同时，还把光学现象和电磁现象联系起来，进一步指出光也是一种电磁波。这种把光波当做电磁波来处理的理论称为光的电磁理论，它是波动光学的理论基础。麦克斯韦电磁理论方程式是在安培定律、高斯定律、法拉第定律和无自由磁荷等的基础上得到的！
对于电磁场远离辐射源（无限大、均匀、各向同性、透明介质）：＝0，j＝0
E 0 B E t E B t
B 0
结果： E B
2
2
2E t 2 2B t
2
0 0
(11-13)
(11-14)
拉普拉斯算符：
2 2 2 x 2 y 2 z 2
D B 0 B E t D H j t
（11－1）（11－2）

（11－3）
揭示了电流、电场、磁场相互激励的性质

南理工物理光学03

11.3 光波在金属表面上的反射和折射
• 前面讨论了，光在非导电(=0)各向同性均匀介质及其界面上的传播规律。 • 对于金属，它与各向同性介质的主要差别是电导率()不等于0 ，金属导致光波衰减，金属对光波几乎不透明。 11.3.1 光波在金属中的传播 11.3.2 光在金属表面的反射和折射 11.3.3 金属表面反射的频率特性
11.3.1 光波在金属中的传播
• 设金属是一种介电常数为ε、磁导率为μ，电导率为σ的均匀各向同性介质，则物质方程中的J=σE必须予以考虑。
• 由麦克斯韦方程，可得金属中光波所满足的波动方程为 2 E • 其中 1 i 2 E 2 0 t 这两个波动方程与(11-13)式 2 的差别在于以复数值μεα H 2 H 0 2 代替了με。 t 金属中的单色平面光波，其光场表示式为 ~ i ( t k k 0 r ) 0
• 不同金属自由电子密度越大(电导率越大)，反射本领越大。 • 同一种金属，入射光频率(波长)不同，反射率也不同。频率较低的红外线主要对金属中的自由电子发生作用，而频率较高的可见光和紫外光可对金属中的束缚电子发生作用。
p ~ rp
2
1 2 2 n n cos1 2 1 2 2 n n cos1
2
正入射时有
~ 1 2 n 2 1 2 1 2n n ~ 2 n 1 n (1 2 ) 1 2n
11.3.2 光在金属表面的反射和折射
• 光在金属表面上的反射和折射，其讨论方法与电介质界面的情况相同。 • 分别讨论s分量、p分量的反射和折射特性。 • 具体讨论不作要求。 ~ • 结论： sin

1995-2016年南京理工大学819光学工程考研真题及答案解析汇编

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