物理光学与应用光学复习提纲西安电子科技大学研究生招生信息网

合集下载

应用光学总复习

u' l x f u l f x

转面公式
' ' n2 n1' , n3 n2 ,, nk nk 1 ' ' ' u2 u1 , u3 u2 ,, uk uk 1 ' ' ' y2 y1 , y3 y2 ,, yk yk 1
l2=l1′－d1，l3=l2′－d2，„，lk=lk－1′－dk－1
' ' h2 h1 d1u1 , h3 h2 d2u2 , ' , hk hk 1 dk 1uk 1
n1u1y1=n2u2y2=…=nkukyk=nk′uk′yk′=J
折射平行平板
L' d (1
不动的。
3. 二次反射像的位置应在物体绕棱线（P点）转动2α角处，转动方向应是反射面按反射次序，由P1转到P2的方向。成像：连续一次像，二次反射像与原物坐标系相同，成一致像。应用: 转折光路
棱镜系统成像方向的规则
假设物为右手坐标系：oxyz，oz为光轴方向；ox为平行于主截面方向；oy为垂直于主截面方向。则经过系统后，像坐标为x'y'z'，则：（1）z轴（出射坐标轴方向）：经平面镜与棱镜系统反射后，其光轴出射方向，即是z' 的方向。（2）y轴：（⊥主截面坐标轴）：视屋脊个数而定；当没有屋脊面或屋脊面为偶数时，y'方向与y方向相同；当屋脊面为奇数时，y'方向与y方向相反。（3）x 成镜像（∥主截面坐标轴）：视反射次数而定；奇次反射成镜像，由左手确定成像方向；偶次反射成一致像，由右手坐标确定其成像方向。以上三条都是对单光轴棱镜而言，若为多光轴面的棱镜（复合棱镜），上述原则在各光轴面内均适用。用屋脊面代替一个反射面，可使垂直于主截面内的坐标被这两个相互垂直的反射面依次反射而改变方向，从而得到物体的一致像。即物空间坐标和像空间坐标一致。

研究生复试《应用光学》考试大纲

个人整理精品文档，仅供个人学习使用
研究生复试－《应用光学》考试大纲
一、考试内容
第一章几何光学的基本定律与成像概念
几何光学的基本定律、全反射现象及条件、成像的基本概念及完善成像的条件，费马原理、马吕斯定律。

共轴球面系统中的符号规定、光路计算公式，单界面的折射、反射成像。

第二章理想光学系统
理想系统的基点、基面和物像关系；光学系统各光学参量和物象关系；厚透镜、薄透镜；理想光学系统的组合。

第三章平面与平面系统
平面镜、棱镜的成像性质和成像方向，平行平板的成像性质，棱镜和共轴球面系统的外形尺寸计算。

折射棱镜及光楔的最小偏向角和色散。

第四章光学系统中的光束限制
孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑及其作用；场镜的特性、远心光路、光学系统的景深。

第五章光度学和色度学基础
各光度学量的基本概念、朗伯光源及朗伯定律、物、像的光照度与光亮度的关系、成像光学系统像面的光照度。

颜色混合定律；颜色匹配、色度学中的有关概念、颜色相加原理及色刺激值； CIE标准及色品图。

第六章光线的光路计算及像差理论
各种像差的基本概念，各种像差的形成原因、现象及校正方法。

第七章典型光学系统
眼睛及其光学系统；典型光学系统的视角放大率及工作原理，望远镜系统、显微镜系统的结构及其特征参数，光学系统的外形尺寸计算，投影系统、摄影系统。

二、参考教材
参考书：《工程光学》，郁道银，机械工业出版社
1 / 1。

研究生复试-《应用光学》考试大纲

---
研究生复试－《应用光学》考试大纲
一、考试内容
第一章几何光学的基本定律与成像概念
几何光学的基本定律、全反射现象及条件、成像的基本概念及完善成像的条件，费马原理、马吕斯定律。

共轴球面系统中的符号规定、光路计算公式，单界面的折射、反射成像。

第二章理想光学系统
理想系统的基点、基面和物像关系；光学系统各光学参量和物象关系；厚透镜、薄透镜；理想光学系统的组合。

第三章平面与平面系统
平面镜、棱镜的成像性质和成像方向，平行平板的成像性质，棱镜和共轴球面系统的外形尺寸计算。

折射棱镜及光楔的最小偏向角和色散。

第四章光学系统中的光束限制
孔径光阑、视场光阑、渐晕光阑及其作用；场镜的特性、远心光路、光学系统的景深。

第五章光度学和色度学基础
各光度学量的基本概念、朗伯光源及朗伯定律、物、像的光照度与光亮度的关系、成像光学系统像面的光照度。

颜色混合定律；颜色匹配、色度学中的有关概念、颜色相加原理及色刺激值； CIE标准及色品图。

第六章光线的光路计算及像差理论
各种像差的基本概念，各种像差的形成原因、现象及校正方法。

二、参考教材
参考书：《工程光学》，郁道银，机械工业出版社
--。

物理光学与应用光学复习提纲

873物理化学复习提纲一、考试总体要求1．考试对象考试对象为具有全国硕士研究生入学考试资格并报考西安电子科技大学理学院应用化学专业的考生。

2．考试总体要求掌握物理化学中重要的基本概念与基本原理的含义及适用范围；掌握物理化学重要公式及其应用条件。

掌握物理化学实验中常用物理量的测量，能正确使用常用物理化学仪器。

二、考试要点1、气体的pVT 关系理想气体状态方程、范德华方程、对应状态原理、压缩因子。

2、化学热力学基础热力学第一、第二定律及其数学表达式；pVT变化、相变化与化学反应过程中W、Q、U、H、S、A与G的计算；熵增原理及三种平衡判据；热力学基本方程和麦克斯韦关系式；克拉贝龙方程及克-克方程。

3、多组分热力学及相平衡偏摩尔量、化学势的概念；理想气体、理想稀溶液的化学势表达式；逸度、活度的定义；拉乌尔定律和亨利定律；稀溶液依数性的概念及简单应用。

相律的应用；单组分相图；二组分气－液及凝聚系统相图。

4、化学平衡等温方程；标准摩尔反应Gibbs函数、标准平衡常数与平衡组成的计算；温度、压力和惰性气体对平衡组成的影响；同时平衡的原则。

5、电化学电解质溶液电导率、摩尔电导率、活度与活度系数的计算；电导测定的应用；德拜－许克尔极限公式。

原电池电动势与热力学函数的关系，Nernst方程；各类电极的特征和电动势测定的应用；原电池的设计。

电极的极化与超电势的概念；电解时的电极反应。

6. 化学动力学反应速率、基元反应、反应分子数、反应级数的概念；一、二级反应的速率方程及其应用；阿累尼乌斯公式；对行、平行、连串反应的动力学特征，复杂反应的近似处理法；简单碰撞理论和经典过渡状态理论的基本思想和结果；链反应机理的特点及支链反应与爆炸的关系；光化反应的特征及光化学定律；催化作用的基本特征；多相催化反应；7. 界面现象与胶体化学弯曲液面的附加压力与Laplace方程；Kelvin方程与四种亚稳态；润湿与铺展；化学吸附与物理吸附；Langmuir单分子层吸附模型和吸附等温式。

电子科技大学物理光学考研选择

考试大纲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 D 。

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 D 。

A ．B θ B ．C θC ．3πD ．2π3．全反射时，在折射率小的介质中的电场 B 。

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， D 。

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和磁场，反射光的C 。

A ．电场和磁场都无相位变化B. 电场和磁场都有π相位突变C. 电场有π相位突变，磁场无相位变化D. 电场无相位变化，磁场有π相位突变6．在相同时间内，同一单色光在空气和在玻璃中 C 。

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 D 。

西安电子科技大学物理光学与应用光学

A20
a1 2
a20 2
假设把2、4、6、、20等10个偶数波带挡掉而不通光，只让1、3、5、、19等10个奇数波带通光，则 P0点的光强为：
A 2 0a 1a 3 a 1 91a 1 0 约400倍
这种把奇数波带或偶数波带挡住所制成的特殊光阑称为菲涅耳波带片，如图所示。
遮挡奇数波带
遮挡偶数波带
周期性地分割波振面是指：① 周期性分割波振面上的振幅；② 周期性分割波振面上的相位；③ 既周期性分割波振面上的振幅，又周期性分割波振面上的相位。
2. 光栅的分类
（1）按照空间维度划分
a. 平面上的一维光栅 b. 平面上的二维光栅 c. 空间三维立体光栅
（2）按照对入射光的反射和透射作用划分
a. 反射光栅——平面反射光栅，凹面反射光栅，闪耀光栅和反射式阶梯光栅；
m0,1,2,
2. 反射光栅的衍射
R1
R1
dsin R2
d
dsin
R2
d
dsin dsin
d(sinsin)m
m0,1,2,
d(sinsin)m
m0,1,2,
3. 光栅方程的本质含义
d sin = m (m = 0, ±1, ±2, …)
光栅方程所确定的是：隶属于各级衍射亮条纹、并且属于不同干涉级的多光束干涉主极大的方位。
除了P0点之外(主焦点)，还有一系列光强较小的亮点(次焦点)，相应的焦距为：
fmm 1N N 2 m1,3,5
如图：F1 为上述P0点，波带是以F1 为中心划分的，相邻波带到达F1 的光程差为/2。对于F3点，相邻波带到达 F3 的光程差为3/2。偶数波带已遮挡，相邻透光波带的光程差为3，即为一焦点。

2011应用光学期末复习提纲

2011应用光学期末复习提纲2009级应用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、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。

了解费马原理、马吕斯定律的内容。

4.理解并掌握光学系统成完善像的概念及条件（三种表述）5.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）6.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：平面看做球面的特例，反射看做折射的特例。

(2)宽光束——近轴细光束：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7.理解理想光学系统、物像共轭的定义、共轴理想光学系统的成像性质；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？8.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，特别是物点位于该位置时的成像性质，如垂轴放大率、角放大率的值以及相应的物理意义？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。

西安电子科技大学-物理光学与应用光学-ppt-01-图文

(1.1-8) (1.1-9)
(1.1-10)
(1.1-11)
1.1.1 光电磁波及Maxwell电磁方程
对(1.1-10)式两边取旋度，并将(1.1-11)式代入，可得
利用矢量微分恒等式
对于各向同性均匀介质并考虑到 (1.1-8)式，可得 (1.1-12a)
同理得
(1.1-12b)
1.1.1 光电磁波及Maxwell电磁方程
f2(r+vt) — 向原点(点光源)传播的会聚球面光波。可以看出：球面光波的振幅与球面的曲率半径 r成反比。
单色球面光波的波函数
复数形式为
1.1.2 几种特殊形式的光波
3. 柱面光波
一个各向同性的无线长线光源，向外发射柱面光波，等相位面是以线光源为中心轴、随距离的增大而逐渐展开的同轴圆柱面。
称频谱。
1.1.3 光波场的时域频率谱
因此可理解为：一个随时间变化的光波场振动E(t)，可以
视为许多单频成分简谐振荡的叠加，各成分的振幅为E()，
一般情况下，由上式计算出来的E()为复数，它就是
频率分量的复振幅，可表示为：
式中，|E()|为模，()为辐角。因而，|E()|2就表征了频率分量的功率，称|E()|2为光波场的功率谱。可见，一个时域
圆柱坐标系中波动方程
单色柱面光波
(1.1-19)
1.1.2 几种特殊形式的光波
4. 高斯光束
概念：研究表明，从稳定球面腔和共焦腔中所发出的激光束是
高斯激光束。这种高斯激光束最显著的特征就在于，它的外轮廓是圆形双曲面（即旋转双曲面）或者椭圆形双曲面。
特点：
·等相面曲率半径在正无限大和负无限大之间连续变化；
(1.1-1) (1.1-2) (1.1-3) (1.1-4)

应用光学复习提纲-超详细

《应用光学》总复习提纲第一章★1、光的反射定律、折射定律I1 = R1；n1sinI1=n2sinI22、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=n2sinI2n1=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、单个球面物像大小关系例：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 ′。

物理光学复习提纲(重点归纳)

第一章光的电磁理论 1.1 光的电磁波性质1.麦克斯韦方程组精品文档物理光学E d lB dstCAEBtD d sVdvAB dsAH dl( JD t ) d sCA2.物质方程3.电磁场的波动性波动方程：2E12E2t 22H 12H2t 2DB 0HJDt4.电磁波c12.997 92 108m / s0 0光的来历：由于电磁波传播速度与实验中测定的光速的数值非常接近，麦克斯韦以此为重要依据，语言光是一种电磁波。

麦克斯韦关系式：nr（注：对于一般介质， εr 或 n 都是频率的函数，具体的函数关系取决于介质的结构，色散）（注：相对介电常数通常为复数会吸收光）折射率： ncr r可见光范围：可见光 (760 nm~380 nm) 每种波长对应颜色：红色 760 nm~650 nm 绿色 570 nm~490 nm紫色 430 nm~380 nm橙色 650 nm~590 nm 青色 490 nm~460 nm 黄色 590 nm~570 nm蓝色 460 nm~430 nm1.2 平面电磁波1.2.1 波动方程的平面波解波面：波传播时，任何时刻振动位相总是相同的点所构成的面。

平面波：波面形状为平面的光波称为平面波。

球面波：波面为球面的波被称为球面波。

1.2.2 平面简谐波（ 1）空间参量空间周期：空间频率： f1空间角频率 (波数 ): k k 2 f 2 / f（ 2）时间参量 1 2时间周期：TT 时间频率：T 时间角频率： 2T（ 3）时间参量与空间参量关系k1.2.3 一般坐标系下的波函数（三维情形）1.2.4 简谐波的复指数表示与复振幅一维简谐波波函数表示为复指数取实部的形式：E(z,t) Acos(kz t 0 )Re Aexp i (kz t 0)不引起误解的情况下：E( z,t ) Aexp[i(kz t 0 )]复振幅：E(z) Aexp[i(kz 0 )]1.6 光在两介质分界面上的反射和折射1.6.1 反射定律和折射定律入射波、反射波和折射波的频率相同反射定律：反射角等于入射角折射定律：n i sin i n r sin n i sin i n t sin r t1.6.2 菲涅尔公式s 分量和 p 分量：Ek r 通常把垂直于入射面振动的分量叫做 s 分量，ipErsEis把平行于入射面振动的分量称做p 分量。

西电《物理光学与应用光学》真题与要点

专业课复习参考
课后题要好好做还有那些例题要弄明白，考试基本上都是课后题。

首选把这些弄明白有些太复杂的不要研究了，基本题就行。

第一章光在各向同性介质中的传播特性
1.2重点
课后例题必须看
第二章光的干涉
2.1 2.4 2.5 2.5是重点中的重点
第三章光的衍射
3.1-3.4
第四章光在各向异性介质中的传播特性
第四章的结论的东西要记住 4.1-4.4 4.5.1
第五章晶体的感应双折射
5.1
第六章光的吸收、色散和散射
第六章基本概念看看就行了
第七章几何光学基础
第七章都看
第八章理想光学系统
8.1-8.4
第九章光学系统像差基础和光路计算
第九章光阑的计算方法要会可以参考山东大学出版的《光学》其他了解一下概念就行
第十章光学仪器的基本定理
10.2-10.5
在强调一遍课后的例题一定要仔细看要弄明白
（说明：西电光工初试专业课09年开始使用《物理光学与几何光学》一书）
2009物理光学与应用光学考研真题
09-1
09-2
09-3
2010物理光学与应用光学考研真题
10-1
10-2
10-3。

物理光学与应用光学复习提纲

物理光学与应用光学复习提纲851物理光学与应用光学复习提纲一、考试总体要求与考试要点1．考试对象考试对象为具有全国硕士研究生入学考试资格并报考西安电子科技大学技术物理学院[080300]光学工程、[085202]光学工程专业的考生。

2．考试总体要求要求学生熟练掌握物理光学和应用光学方面的基础理论、基本概念和基础知识；并具备运用所学理论解决基本实际光学问题的能力。

要求学生能从光的电磁理论出发，掌握光在传播过程中所发生的各种现象的规律及其应用。

3．考试范围考试内容包括：光的电磁理论基础，光的干涉，光的衍射，光在各向异性介质中的传播特性，晶体的感应双折射，光的吸收、色散和散射，几何光学基础，理想光学系统，光学系统像差基础和光路计算，光学仪器的基本原理。

4．考试要点（一）光的电磁理论基础1.光波的特性：光波场的数学表示，光波的能量，光波的速度。

2.光波的特性：光波场的时域、空域频谱。

3.光波的特性：光波场的横波性、偏振态及其表示。

4.光波在界面上的反射和折射：反射定律和折射定律，菲涅耳公式。

5.光波在界面上的反射和折射：反射率和透射率，反射和折射的相位、偏振特性，全反射特性。

（二）光的干涉1.产生干涉的基本条件。

2.双光束干涉：分波面法双光束干涉（杨氏双缝，菲涅耳双棱镜，菲涅耳双面镜和洛埃镜）。

3.双光束干涉：分振幅法双光束干涉（平行平板产生的等倾干涉，楔形平板产生的等厚干涉，牛顿环）。

4.平行平板的多光束干涉。

5.光学薄膜特性及其处理方法：单层膜，多层膜，多层高反射膜。

6.典型的干涉仪和干涉滤光片的工作原理和应用。

7.光的相干性。

（三）光的衍射1.光衍射的基本理论：惠更斯-菲涅尔原理，基尔霍夫衍射理论，基尔霍夫衍射公式的近似—菲涅尔近似和夫朗和费近似。

2.夫朗和费衍射：矩形孔衍射，圆孔衍射，单缝衍射，多缝衍射，巴俾涅原理。

3.光学成像系统的分辨本领：瑞利判据，各种光学成像系统的分辨本领。

4.菲涅耳衍射：圆孔和圆屏的菲涅尔衍射，菲涅耳直边衍射，菲涅尔波带分析法，振幅矢量加法。