·参考教材：

1.梁铨廷.物理光学（第4版）[M].电子工业出版社，2012.

2.郁道银，谈恒英.工程光学（第3版）[M].机械工业出版社，2011.

（备注：以1为主，2为辅。）

1.崔宏滨、吴强.光学解题方法与典型例题[M].中国科学技术大学出版社，2016.

·考试方法、考试时间

闭卷考试，试卷满分150分。考试时间180分钟

·试题形式

基本概念 约占20%

理论理解分析 约占30%

应用 约占50%

试题一般由选择题、填空题、简答题、作图分析题、应用计算题组成。

·考试内容及要求

《物理光学》是光电信息科学与工程、光学、光电子技术等学科专业的基础理论课程。本课程以电磁理论为基础，研究光波在各向同性均匀介质、各向异性均匀介质、在介质分界面的传播规律，直接利用光波的叠加原理来分析光的干涉、衍射和偏振的现象。要求学生从波动本质上认识光在传播过程中的物理现象及所遵循的规律；能够比较全面系统地掌握经典光学和现代光学的基本概念，基本原理及应用。为了组织好该门课程的研究生入学考试，以便能真正选拔出优秀人才，考试试题的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有基本的专业水平，并有利于高等学校的择优选拔。故试题的难度系数在原本科生该门课程结业考试试题难度系数的基础上，适当加大。因此参加该门课程考试的考生须掌握如下内容。

（一）光的电磁理论基础

1.积分和微分形式的麦克斯韦方程组，物质方程

2.电磁场的波动性， 波动方程，光速，折射率

3.平面电磁波的简谐波形式和复数形式，复振幅和光强度，平面电磁波的性质

4.球面波和柱面波

5.辐射能，坡印廷矢量

6.电磁场的边值关系

7.反射、折射定律，菲涅尔公式，反射率和透射率，特别是布儒斯特角，全反射及倏逝波的特征

8.光的吸收、色散和散射的概念

了解：光的吸收、色散、散射；有关倏逝波的知识；

理解：麦克斯韦方程组及物质方程；菲涅尔公式；

掌握：波动方程，光速，折射率；平面电磁波的性质；布儒斯特角和全反射的计算。

·光波的叠加和分析

1.两个频率相同、振动方向相同的单色光波的叠加，代数加法，复数加法，相幅矢量加法

2.驻波形成的条件和表现特征

3.两个频率相同、振动方向互相垂直的单色光波的叠加，椭圆偏振光的特征与参与叠加光束的关系

4.不同频率的两个单色光波的叠加，光学拍产生的条件、表达，群速度和相速度

了解：光学拍的形成和表达；光拍的物理图像。

理解：驻波形成的条件和表现特征；驻波与行波的区别；

掌握：群速度与相速度的关系；两个频率相同、振动方向相同的单色光波的叠加原理；两个频率相同、振动方向互相垂直的单色光波的叠加原理；光波的各种偏振状态。

（三）光的干涉

1.通过杨氏干涉实验，深入理解产生干涉的条件，推导观察屏处光强分布，理解干涉条纹的特点和计算。

2.条纹的对比度定义，对比度如何受光源大小、光源单色性和两相干光波振幅比例的影响，干涉系统不变量的推导过程。

3.平行平板产生的干涉，条纹定义域，等倾条纹的计算。

4.楔形平板产生的干涉，定域面位置和定域深度，等厚条纹计算。

5.推导牛顿环测量透镜的曲率半径的方法，区别牛顿环和等倾条纹的区别。

6.迈克尔逊干涉仪的基本结构和工作原理。

7.法布里—珀罗干涉仪的基本结构和工作原理。

了解：干涉的分类：分波面干涉和分振幅干涉；典型干涉仪器的结构和特点；多层介质膜的分析法；

理解：产生干涉的条件；干涉条纹定域面的位置、定域深度和确定方法；

掌握：杨氏干涉实验；时间相干性和空间相干性；等倾干涉和等厚干涉；平行平板多光束干涉；迈克尔逊干涉仪和法布里—珀罗干涉仪的工作原理及应用。

·光的衍射

1.惠更斯-菲涅尔原理

2.基尔霍夫衍射理论

3.基尔霍夫衍射公式的近似：菲涅尔近似和夫琅和费近似

4.矩孔和单缝的夫琅和费衍射装置、衍射公式的意义，衍射图样的特点和计算

5.圆孔的夫琅和费衍射图样的特点和计算

6.光学成像系统的衍射与分辨本领的关系，各种成像系统分辨本领的定义和计算

7.双缝夫琅和费衍射强度分布公式的推导，衍射光强图样的特点，缺级现象的解释

8.多缝夫琅和费衍射强度分布公式的推导，衍射光强图样的特点，缺级现象的解释和计算

9.衍射光栅的工作原理，光栅方程，光栅的色散本领，色分辨本领，自由光谱范围的计算，不同类型光栅的工作特点

10.圆孔和圆屏的菲涅尔衍射，菲涅尔波带分析法，衍射图样的特点与规律，菲涅尔波带片参数计算

了解：衍射现象的分类；基尔霍夫衍射理论；惠更斯-菲涅尔原理。

理解：基尔霍夫衍射公式的近似；光学成像系统的分辨本领；巴俾涅原理。

掌握：多缝（包括双缝）夫琅和费衍射强度分布公式的推导，衍射光强图样的特点，缺级现象的解释和计算；光栅方程，光栅的色散本领，色分辨本领，自由光谱范围的计算，闪耀光栅的工作原理及应用。

·光的偏振与晶体光学基础

1.偏振光和自然光的特点和联系，获得偏振光及检验偏振光的方法，马吕斯定律和消光比

2.晶体的双折射。寻常光和非寻常光，光轴，主平面和主截面

3.双折射的电磁理论。晶体的各向异性及介电张量，单色平面波在晶体中的传播规律

4.晶体光学性质的图形表示。折射率椭球，波矢面，法线面，光线面

5.光波在晶体表面的反射和折射。确定折射波和反射波的法线和光线方向的方法

6.典型晶体光学器件的工作原理。

7.偏振光的干涉，平行偏振光和会聚偏振光的干涉现象及分析。

了解：晶体光学性质的图形表示，波矢面，法线面，光线面；光的双折射现象。

理解：折射率椭球；寻常光和非寻常光，光轴，主平面和主截面。

掌握：光波在晶体表面的反射和折射；非寻常光折射率的计算；光波在晶体中的传播规律；各类偏振器件以及偏光的产生和检测。