2013年南京理工大学0803Z2光电科学与工程考研大纲
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《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。
第四章光的偏振和晶体光学基础
1.偏振光和自然光
2.单色平面波在晶体中的传播
3.光波在晶体表面上的反射与折射
4.晶体偏振器件
5.偏振光和偏振器件的矩阵表示
6.偏振光的变换、测定及偏振光的干涉
重点: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;典型晶体偏振器件的工作原理、琼斯矩阵表示及其应用;典型类型偏振光的判断;平行偏振光的干涉。
几何光学部分
第一章几何光学基本定律与成像原理
1.几何光学的基本定律
2.费马原理和马吕斯定律
3.成像的基本概念与完善成像条件
4.光路计算与近轴光学系统
5.球面光学成像系统
重点:熟练掌握基本定律、费马原理和马吕斯定律;理解成像的基本概念与完善成像条件;熟练掌握符号规则以及单折射面近轴光线的光路计算公式,包括物像位置关系公式、物像大小关系公式;熟练掌握球面反射镜成像的物像位置关系公式和物像大小关系公式。
第二章理想光学系统
1.理想光学系统与共线成像理论
2.理想光学系统的基点与基面
3.理想光学系统的物像关系
4.理想光学系统的放大率
5.理想光学系统组合
重点:熟练掌握理想光学系统基点和基面的性质;熟练掌握图解法和解析法由物求像的方法;熟练掌握理想光学系统的放大率求解方法;掌握节点的性质;熟练掌握两个光组及多个光组组合计算方法。
第三章平面与平面系统
1.平面镜成像
2.平行平板
3.反射棱镜
4.折射棱镜与光楔
重点:熟练掌握平面镜及平行平板的成像原理;熟练掌握反射棱镜成像方向判断以及展开方法;掌握折射棱镜的成像性质和最小偏向角公式。
第四章光学系统中的光束限制
1.光阑
2.照相系统中的光阑
3.望远系统中成像光束的选择
4.显微系统中的光束限制与分析
5.光学系统的景深
重点:熟练掌握孔径光阑、入瞳、出瞳、视场光阑等概念;熟练掌握求系统孔径光阑的方法;掌握照相系统、望远系统、显微系统的光束限制分析方法;熟练掌握景深的计算。
第五章典型光学系统
1.眼睛及其光学系统
2.放大镜
3.显微镜系统
4.望远镜系统
5.目镜
重点:掌握眼睛的结构、校正原理、分辨率、对准精度等概念;熟练掌握放大镜的视角放大率和线视场的计算;熟练掌握显微镜的视角放大率、线视场、出瞳直 径、分辨率等概念及计算;熟练掌握望远镜系统的视角放大率、分辨率、工作放大率、视场等的概念及计算;掌握目镜视度调节时的移动量计算。
光电基础考试大纲
光辐射部分大纲
1辐射理论
1.1引言
1.2基本辐射量
1.2.1△基本辐射量
1.2.2△光谱辐射量和光子辐射量
1.2.3△光度量及其单位
1.3△★各辐射量的之间的关系与实际计算
1.3.1△★各辐射量的之间的关系
1.3.2△★辐射量的实际计算
1.4热辐射及基尔霍夫定律
1.4.1热辐射
1.4.2△基尔霍夫定律
1.5黑体辐射定律
1.5.1黑体
1.5.2△★普朗克定律
1.5.3黑体辐射的近似定律-维恩定律和瑞利-琼斯定律
1.5.4维恩位移定律
1.5.5△斯忒藩--波尔兹曼定律
1.5.6△归一化普朗克函数、辐射效率及辐射对比度
1.6非黑体辐射定律
1.6.1△发射率的定义
1.6.2非黑体辐射的规律
2辐射测量
2.1有关测量的基本概念
2.1.1△物理量及其计量单位
2.1.2测量和测量方法分类
2.1.3测量误差的概念
2.1.4测量结果的描述
2.1.5△测量仪器的标定
2.2测量的基本考虑
2.2.1概述
2.2.2基本辐射计
2.2.3△辐射源的测量
2.2.4背景
2.3标准辐射源
2.3.1辐射源的分类
2.3.2△★标准辐射源
2.4△标准绝对辐射计
2.5辐射测量的标定
2.5.1△辐射源标定
2.5.2△辐射计的标定
2.5.3标定的具体方法
3辐射源光度量的测量
3.1概叙
3.1.1光度测量的基本考虑
3.1.2△★光度基准与光度单位
3.2目视光度计
3.3光照度与光强度的测量
3.3.1△★光照度的测量
3.3.2△★光强度的测量
3.4光通量的测量
3.4.1△用球形光度计测量光通量
3.4.2△★用分布光度计测量光通量
3.5光度量的测量
3.5.1光度量的测量的基本方法
3.5.2△★亮度计
3.5.3亮度计的标定和误差
4辐射源光谱量的测量
4.1概述
4.2单色仪
4.2.1棱镜单色仪
4.2.2△光栅式单色仪
4.2.3单色仪的光强
4.2.4单色仪的强度分布
4.2.5△★单色仪波长标尺的定标
4.3光电比较光谱法
4.3.1△待测辐射源辐射是连续光谱
4.3.2待测辐射源辐射是线状光谱
4.3.3△★光电比较光谱法测量辐射源的绝对光谱分布
5物质材料基本辐射参数的测量
5.1物质材料对辐射能衰减特性的描述
5.1.1材料对辐射能衰减作用的特性
5.1.2不同作用过程的描述
5.2一般测量方法
5.2.1测量方法的一般考虑
5.2.2△反射特征量的测量
5.2.3△透射特征量及吸收特征量的测量
5.3绝对反射比的测量
5.3.1△★绝对反射比的测量的方法
5.3.2△使用积分球的三种方法
5.4红外反射比的测量
5.4.1△半球面镜法
5.4.2△★椭球面镜法和抛物面镜法
5.5红外反射比和红外透射比的测量
5.5.1色散型光谱光度计
5.5.2量热法测量总吸收比
6颜色的测量
6.1颜色的基本概念
6.1.1△人眼的颜色视觉
6.1.2△颜色的特性及描述
6.1.3△★色品坐标及色度图
6.2CIE色度学
6.2.1△1931CIE─RGB系统
6.2.2△1931CIE─XYZ系统
6.2.3△★颜色特征量的计算
6.3颜色的测量
6.3.1目视测色法和目视色度计
6.3.2△★光谱光度测色法和光谱光度测色仪
6.3.3△光电积分测色法及其光电色度计6.4色度标准
6.4.1△黑体基准
6.4.2△标准照明和观测条件
6.4.3△标准照明体和标准光源
6.4.4测色工作标准
7辐射测温
7.1辐射温度计
7.1.1辐射温度计的分类
7.1.2★辐射温度计的工作原理
7.1.3辐射温度计的误差分析
7.2工作波长的选择和确定
7.2.1工作波长及带宽的选择
7.2.2工作波长的确定
7.3发射率的测量和对测温的影响的消除方法
7.3.1影响发射率的因素
7.3.2发射率的测量方法
7.3.3消除发射率的测量和对测温的影响的方法
7.4环境辐射对辐射测温的影响
7.5辐射温度计的标定
7.5.1温标
7.5.2辐射温度计的标定
光电子器件部分考试大纲
以《光电子器件》(汪贵华编南京理工大学2007.3印)基本内容为参考。
第一章光电导器件
1.1光电子器件的基本特性
1.2光电导探测器原理
第二章势垒型光电探测器
2.1光生伏特效应
2.2光电池
2.3光电二极管
2.4光电三极管
第三章光电阴极和光电倍增管
3.1光电发射效应
3.2半导体的光电发射
3.6光电倍增管
第四章变像管和像增强器
4.1像管的基本原理和结构
4.2像管的主要特性分析
4.5第二代微光像增强器
第五章摄像管
5.1摄像管的工作方式
5.2摄像管的性能指标与评定
5.3氧化铅光电导摄像管
5.4硅靶摄像管
第六章电荷耦合成像器件
6.1电荷耦合器件的基本原理
6.2电荷耦合器件基本结构
6.3CCD的主要特性
6.4电荷耦合成像器件
6.5MOS型成像器件
普通物理(B)
第一篇力学基础
质点运动学
矢径;运动方程;位移;平均速度;瞬时速度;平均加速度;瞬时加速度;速率;切向加速度;法向加速度;角位移;角速度;角加速度;
质点动力学
惯性参照系;牛顿运动定律;功;瞬时功率;质点动能定理;质点系动能定理;重力势能;弹性势能;功能原理;机械能守恒与转化定律;动量冲量动量定理;动量守恒定律
刚体的转动
角速度矢量;转动动能;转动惯量;力矩转动定律;力矩;力矩的功;定轴转动中的转动动能定律;角动量和冲量矩角动量守恒定律;质点的角动量;质点的角动量定理;刚体的角动量;冲量矩;角动量定理;角动量守恒定律
第二篇机械振动和波
机械振动
简谐振动运动学特征;简谐振动动力学分析;简谐振动方程;简谐振动过程中的位移、速度、加速度,简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相;相位差;同相和反相;旋转矢量表示法;谐振动的能量;谐振动的合成;同方向同频率谐振动的合成
机械波
机械波的产生与传播;面简谐波波动方程;波的能量能流密度;波的干涉现象;波的干涉条件;多普勒效应
第三篇热学
气体动理学理论
理想气体的状态方程;理想气体的压强和温度公式;理想气体分子的平均平动动能;理想气体的温度公式;方均根速率;能量均分定理理想气体的内能;能量按自由度均分定理;麦克斯韦分子速率分布定律;最概然速率;平均速率;
热力学基础
准静态过程;准静态过程的功;热量;内能;热力学第一定律;摩尔热容量;气体定容摩尔热容量;气体定压摩尔热容量;热力学第一定律的应用;绝热过程;循环过程;循环效率;卡诺循环;卡诺循环效率;热力学第二定律
第四篇电磁学
真空中的静电场
电场;电场强度;点电荷的电场;任意带电体的场强计算公式;场强迭加原理;电通量;高斯定理;高斯定理的应用;静电场的环路定理电势;电势差;电势迭加原理;点电荷的电势;任意带电体的电势计算公式;场强与电势的关系
静电场中的导体和电介质
静电场中的导体;静电平衡条件;静电平衡时导体上电荷分布;静电平衡时导体表面场强;导体的电容电容器;电容器的能量公式;电场的能量密度;电场的能量
稳恒磁场磁场对电流的作用
磁场磁感应强度;磁通量;磁场的高斯定理;毕奥-萨伐尔定律;安培环路定理及应用;安培力安培定律;均匀磁场中载流线圈的磁力矩;
磁力的功;洛仑兹力;霍耳效应;
电磁感应
电磁感应定律;感应电动势;楞次定律;动生电动势;感生电动势;自感和互感;磁场的能量
电磁场理论的基本概念电磁振荡
位移电流;麦克斯韦方程组的积分形式;平面电磁波及性质;电磁波速度;电磁波的能量蜜度
第五篇光学
光的干涉
相干光及获得光程差;杨氏双缝干涉;薄膜干涉劈尖干涉牛顿环;
光的衍射
惠更斯-菲涅耳原理;夫琅和费单缝衍射;光栅衍射;圆孔衍射光学仪器的分辨率
光的偏振
自然光和偏振光;部分偏振光;马吕斯定律;布儒斯特定律
第六篇近代物理基础
狭义相对论基础
狭义相对论的相对性原理;光速不变原理;洛仑兹坐标变换;长度收缩;时间膨胀;同时性的相对性;狭义相对论的时空观;狭义相对论的动力学基础
量子光学基础
热辐射;斯特藩玻尔兹曼定律;维恩位移定律;能量量子化;光电效应爱因斯坦方程;
原子的量子理论
玻尔的氢原子理论;实物粒子的波粒二象性;测不准关系;波函数及统计意义;
参考教材:《普通物理学》(1-3册)(第五版),程守洙、江之永主编,高等教育出版社;《普通物理学》(1-3册)(第四版),马文蔚主编,高等教育出版社;
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