25考研中国科学院大学研招817光学考试大纲要点速览

光学，作为探索光的性质、传播规律及光与物质相互作用的科学，在科研与工程领域均占据重要地位。随着25考研大幕的逐渐拉开，中国科学院大学研究生招生817光学考试大纲的要点速览也随之发布。这份速览不仅为考生们提供了考试的核心内容与结构概览，更为他们规划备考策略、高效利用时间指明了方向。

一、考试科目基本要求及适用范围概述

《光学》考试大纲适用于“光学”、“光学工程”、“物理电子学”等专业的硕士研究生入学考试。本课程考试旨在考查学生对光学的基础理论、基本知识和基本技能掌握的程度，以及运用所学理论解决基本实际问题的能力。

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二、考试形式和试卷结构

本课程考试形式为闭卷笔试，考试时间180分钟，总分150分。考试内容包括物理光学和应用光学两部分，各占比例约60%和40%。考试内容中基本概念和基本理论的考核占60%，综合和实际应用的考核占40%。主要题型有：简答题，计算题等。

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三、考试内容

物理光学部分

(一)光的电磁理论基础

1.光波的特性：光波场的数学表示，光波的速度，光波场的时域、空域频谱，光波场的横波性及偏振态表示。

2.光波在介质界面上的反射和折射：反射定律和折射定律，菲涅耳公式，反射率和折射率，反射和折射的相位、偏振特性，全反射。

(二)光的干涉

1.光波干涉的基本条件，光的相干性；

2.双光束干涉、平行平板的多光束干涉；

3.光学薄膜：增透膜，高反射膜，干涉滤光片；

4.典型的干涉仪：迈克尔逊干涉仪，马赫-泽德干涉仪，法布里-珀罗干涉仪。

(三)光的衍射

1.光衍射的基本理论；

2.夫朗和费衍射：单缝衍射，圆孔衍射，多缝衍射，巴俾涅原理；

3.菲涅耳衍射：菲涅耳圆孔衍射，菲涅耳直边衍射；

4.衍射的应用：光栅，波带片，小孔、细线直径测量，狭缝测量；

5.傅里叶光学基础。

(四)光在各向异性介质中的传播特性

1.光在晶体中传播特性的解析法描述、几何法描述，光在各向同性介质、单轴晶体中的传播特性；

2.平面光波在晶体界面上的反射和折射特性：双折射，双反射；

3.晶体光学元件：偏振棱镜，波片和补偿器；

4.晶体的偏光干涉；

5.晶体的旋光性。

(五)晶体的感应双折射

1.晶体的线性电光效应及应用；

2.声光效应(喇曼-乃斯衍射、布喇格衍射)及应用；

3.法拉第效应。

(六)光的吸收、色散和散射

光的吸收、色散和散射基本概念。

应用光学部分

(七)几何光学基础

1.基本概念和基本定律：光的直线传播定律，折射和反射定律，费马原理，马吕斯定律；

2.基本光学元件及其成像特性：符号规则，折射球面及其近轴区物像关系，反射球面镜及其近轴区物像关系，反射平面镜成像的特点和应用，平板的成像公式及其应用，反射棱镜及其成像，透镜及其成像，共轴球面光学系统及其成像。

(八)理想光学系统及其成像关系

1.理想光学系统的基点和基面及其性质；

2.图解法确定理想光学系统的物像关系和基点、基面；

3.解析法确定理想光学系统的物像关系—成像公式和放大率公式；

4.理想光学系统的组合(双光组组合公式、截距法和正切法求解多光组组合公式)。

(九)光学系统像差基础和光路计算

1.光学系统的像差及光路计算：像差的基本概念，共轴球面光学系统中近轴区的光路计算，共轴球面光学系统中子午面内光线的光路计算；

2.光学系统的光束限制：孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳的作用及其确定方法，视场光阑、入射窗和出射窗的作用及其确定方法，渐晕和景深的概念。

(十)光学仪器

1.眼睛(眼睛的结构、调节能力，眼睛的缺陷及其校正方法)；

2.放大镜、显微镜和望远镜(基本原理、一般结构、基本使用方法)。

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四、考试要求

物理光学部分

(一)光的电磁理论基础

l.掌握光电磁波的基本特性和基本参量；

2.熟练掌握光波在介质界面上反射定律和折射定律、菲涅耳公式，掌握反射和折射的相位、偏振特性和全反射特性。

(二)光的干涉

1.掌握光的相干性特性；

2.熟练掌握双光束干涉、多光束干涉特性；

3.掌握光学薄膜的处理方法；

4.掌握典型干涉仪和干涉滤光片的工作原理。

(三)光的衍射

1.熟练掌握夫朗和费衍射的基本特性：单缝衍射、圆孔衍射、多缝衍射、巴俾涅原理；

2.掌握菲涅耳衍射的特性：菲涅耳圆孔衍射、菲涅耳直边衍射；

3.熟练掌握光栅、波带片的特性；

4.掌握傅里叶光学基础知识。

(四)光在各向异性介质中的传播特性

1.熟练掌握光在单轴晶体中的传播特性；

2.掌握平面光波在单轴晶体界面上的双折射特性、相移特性、偏振特性；

3.掌握偏振棱镜、波片的工作原理和基本特性；

4.掌握晶体偏光干涉的原理和基本特性。

(五)晶体的感应双折射

1.掌握晶体(KDP、GaAs)的线性电光效应及基本应用；

2.掌握声光效应、法拉第效应概念。

(六)光的吸收、色散和散射

了解光的吸收、色散和散射的基本概念。

应用光学部分

(七)几何光学基础

1.掌握基本概念和基本定律；

2.熟练掌握基本光学元件及其成像特性。

(八)理想光学系统及其成像关系

1.掌握理想光学系统的基点和基面及其性质；

2.能通过图解法和解析法确定光学系统的物像关系，并能够进行简单的光学成像系统的设计；

3.熟悉光组的概念，并能够确定双光组和多光组的等效光组。

(九)光学系统像差基础和光路计算

1.了解光学系统的像差和色差概念、基本特点及其对成像的影响，能够求解简单的球面光学系统的光路和基本初级像差；

2.了解光学系统中光阑的作用和意义及其相关的概念，并能够确定简单光学系统的孔径光阑和视场光阑。

(十)光学仪器

了解基本助视光学仪器的基本原理和结构。

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五、主要参考书目

1.石顺祥、王学恩、刘劲松，物理光学与应用光学(第二版)，西安：西安电子科技大学出版社，2008.8。

2.郁道银、谈恒英，工程光学(第二版)，北京：机城工业出版社，2006.2。

编制单位：中国科学院大学

日期：2024年6月26日

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通过对25考研中国科学院大学研招817光学考试大纲要点的速览，考生们得以迅速把握考试脉络，明确复习重点。在备考过程中，建议考生结合大纲要点，制定个性化的学习计划，注重理论与实践的结合，加强解题技巧的训练。相信在科学的备考方法与不懈的努力下，每位考生都能在光学这门学科上取得优异成绩，为自己的学术生涯奠定坚实基础。

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