2017年哈尔滨理工大学819工程光学考研大纲

2017《工程光学》考研大纲
适用专业名称：080300 光学工程 085202 光学工程（专业学位）
考试科目：819 工程光学
考试形式和试卷结构
一、试卷满分及考试时间
试卷满分为 150 分，考试时间为 180 分钟．
二、答题方式
答题方式为闭卷、笔试．
三、试卷内容结构
应用光学占 50%、75 分，物理光学占 50%、75 分
四、试卷题型结构
试卷题型结构为：
一填空题：10 小题每空 2 分，共 20 分
二作图题：3 小题每题 5 分，共 15 分
三简述题：2 小题每题 10 分，共 20 分
四计算题 6 小题每题 10 分或 15 分，共 95 分
（一）应用光学
《应用光学》应掌握的重点知识包括：几何光学的基本理论和成像概念、理
想光学系统理论、光学系统中的光束限制、平面和平面系统对成像的影响、典型
光学系统的性质、成像关系及光束限制等。具体知识点如下：
1. 掌握几何光学基本定律与成像基本概念，包括：四大基本定律及全反射
的内容与现象解释；完善成像条件的概念和相关表述；几何光学符号规则以及单
个折射球面、反射球面的成像公式、放大率公式等。
2. 掌握理想光学系统的基本理论和典型应用，包括：基点、基面的主要类
型及其特点；图解法求像的方法；解析法求像方法（牛顿公式、高斯公式）；理
想光学系统三个放大率的定义、计算公式及物理意义；理想光学系统两焦距之间
的关系；正切计算法以及几种典型组合光组的结构特点、成像关系等。
3. 掌握平面系统的主要种类及应用，包括：平面镜的成像特点及光学杠杆
原理和应用；反射棱镜的种类、基本用途及成像方向判别；光楔的偏向角公式及
其应用等。
4. 掌握典型光学系统的光束限制分析，包括：孔径光阑、入瞳、出瞳、孔
径角的定义及它们的关系；视场光阑、入窗、出窗、视场角的定义及它们的关系；
渐晕、渐晕光阑、渐晕系数的定义；物方远心光路的工作原理；光瞳衔接原则及
其作用；场镜的定义、作用和成像关系等。
5. 掌握几种典型光学系统的基本原理和特点，包括：正常眼、近视眼和远
视眼的定义和特征，校正非正常眼的方法；视觉放大率的概念、表达式及其意义；
显微镜系统的结构特点、成像特点、光束限制特点及主要参数的计算公式；临界
照明和坷拉照明系统的组成、优缺点；望远系统的结构特点、成像特点、光束限
制特点及主要参数的计算公式；摄影系统的结构特点、成像特点、光束限制特点
及主要参数的计算公式；投影系统的概念、计算公式以及其照明系统的衔接条件
等。
（二）物理光学
《物理光学》应掌握的重点知识包括：光的电磁理论基础、光的干涉和干涉
系统、光的衍射、光的偏振和晶体光学基础等。
1. 掌握电磁波的平面波解，包括：平面波、简谐波解的形式和意义，物理
量的关系，电磁波的性质等；掌握波的叠加原理。
2. 掌握干涉现象的定义和形成干涉的条件；掌握杨氏双缝干涉性质、装置、
公式、条纹特点及其现象的应用；了解条纹可见度的定义、影响因素及其相关概
念（包括临界宽度和允许宽度、空间相干性和时间相干性、相干长度和相干时间
等）；掌握平行平板的双光束干涉定域面、干涉装置、干涉条纹的性质和计算公
式；掌握楔形平板的双光束干涉定域面、干涉装置、干涉条纹的性质和计算公式；
掌握典型双光束干涉系统（斐索、迈克尔逊）及其应用；掌握平行平板的多光束
干涉条件、装置、干涉条纹性质与计算。
3. 掌握衍射现象定义、衍射系统和分类；掌握矩孔夫琅和费衍射的光强分
布公式和衍射条纹性质分析；掌握单缝夫琅和费衍射的光强分布公式和衍射条纹
性质分析；了解圆孔夫琅和费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析，成像系
统的分辨本领；掌握多缝夫琅和费衍射的光强分布公式和衍射条纹性质分析；掌
握衍射光栅（平面光栅）方程。
4. 掌握自然光、偏振光和部分偏振光的定义、特点，偏振度的定义，能够
产生偏振光的方法；掌握布儒斯特定律和马吕斯定律；掌握晶体光学的基本概念
（光轴、主平面、主截面、单轴正负晶体）；掌握各种起偏器、分束器和波片（l/4
波片、l/2 波片和全波片）的结构、作用和工作原理；了解偏振光的矩阵表示，
会用矩阵方法表示偏振光和配置器件，并求出射光的矩阵；掌握偏振光的变换和
测定方法（辨别偏振光、产生要求的偏振光）。
参考书目：
（1）《工程光学》第 2 版，郁道银，机械工业出版社，2006
（2）《工程光学基础教程》，郁道银，机械工业出版社，2007
（3）《工程光学复习指导与习题解答》，蔡怀宇，机械工业出版社，2009