浙大841《工程光学基础》2018考研大纲

湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：工程光学课程代码：7082第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点本课程是一门专业基础课，系统地介绍了几何光学的基本定律与成像理论、理想光学系统、平面光学系统、光学系统中光束限制、光度学与色度学基础、光线的光路计算与像差理论、典型光学系统、现代光学系统、光学系统的像质评价与与像差公差、光的电磁性质光波的叠加与分析、光的干涉、光的衍射与傅立叶光学、光的偏振和晶体光学基础、光的量子性与激光、光纤与波导光学以及近几年最新发展的半导体激光和光子学等。

课程特点在于几何光学和物理光学、现代光学方面的基础理论、基本方法和典型光学系统的实例和应用。

本课程适合于自学考试光机电一体化专业、光信息科学与技术专业的专业基础课程。

二、课程目标与要求通过本课程的学习，学生能对光学的基本概念、基本原理和典型系统有较为深刻的认识，学生应掌握几何光学的基本定律与成像理论、理想光学系统、平面光学系统、光束限制、像差理论等几何光学的基本内容以及光的电磁性质、光波的叠加与分析、光的干涉、衍射、偏振等物理光学的基本内容以及现代光学中的部分内容。

为学习光学设计、光信息理论和从事光学研究打下坚实的基础。

三、与本专业其他课程的关系本专业前期课程“高等数学”、“大学物理”等是《工程光学》课程的数学基础和物理基础；通过《工程光学》课程的学习为本专业的后期课程激光原理与技术、实用光电技术、信息光学等课程打下良好的基础。

第二部分考核内容与考核目标第1章几何光学的基本定律和成像概念一、学习的目的与要求通过本章的学习，应该掌握的知识层次和所要达到的能力要求：掌握几何光学基本定律：1）光的直线传播定律2）光的独立传播定律3）反射定律和折射定律（全反射及其应用）4）光路的可逆性5）费马原理（最短光程原理）6）马吕斯定律。

完善成像条件的概念和相关表述能够应用光学中的符号规则，单个折射球面的光线光路计算公式（近轴、远轴）能够利用单个折射面的成像公式，包括垂轴放大率β、轴向放大率α、角放大率γ、拉赫不变量等公式。

《工程光学基础》考试大纲主要参考书目1．工程光学基础教程，郁道银，谈恒英，机械工业出版社，2008 2．工程光学（第4版），郁道银，谈恒英，机械工业出版社，2016考试内容和考试要求一、几何光学基本定律与成像概念考试内容：1、几何光学基本定律2、成像基本概念与完善成像3、近轴光学系统考试要求：1、掌握光学基本定律及几何光学基本概念2、掌握成像概念与完善成像条件3、掌握近轴光线及成像特点、掌握光轴光线成像计算二、理想光学系统考试内容1、理想光学系统的基点与基面2、理想光学系统的物像关系3、理想光绪系统的放大率4、理想光学系统的组合考试要求：1、掌握理想光学系统的基点与基面概念2、掌握理想光学系统的求物像关系（作图法与计算法）3、掌握理想光绪系统的放大率概念与相关计算4、理解理想光学系统的组合方法及计算三、平面系统考试内容1、平面镜成像2、平行平板3、反射棱镜4、折射棱镜与光楔考试要求：1、掌握平面镜成像规律2、掌握平行平板成像规律3、掌握反射棱镜成像与成像方向判断4、了解折射棱镜与光楔传光特性四、光学系统中的光阑和光束限制考试内容1、光阑2、照相系统中的光阑3、望远镜系统中成像光束的选择4、显微镜系统中的光束限制与分析考试要求：1、掌握光阑的分类及作用2、掌握照相系统中光束限制分析3、掌握望远镜系统中成像光束分析方法4、掌握显微镜系统中的光束限制与分析五、光度学考试内容1、辐射量与光学量及其单位2、光传播过程中光学量的变化规律3、成像系统像面的光照度考试要求：1、掌握光学量及其单位2、理解光传播过程中光学量的变化规律3、理解成像系统像面的光照度的计算六、典型光学系统考试内容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6、其它光学系统考试要求1、掌握眼睛的成像系统2、掌握放大镜成像规律3、掌握显微镜结构与相关计算4、掌握望远系统结构与相关计算5、了解其它典型光学系统的结构与成像规律五、光的干涉考试内容1、光波的叠加2、光波干涉条件3、杨氏干涉实验4、平板的双光束干涉5、典型干涉仪结构与工作原理考试要求1、理解光波叠加原理2、掌握光波干涉条件3、掌握杨氏干涉实验与相关计算4、掌握平板干涉原理及相关计算5、掌握典型干涉仪结构与相关计算六、光的衍射考试内容1、光波的标量衍射理论2、典型孔径的夫朗和费衍射3、光学成像系统的衍射和分辨本领4、多缝的夫朗和费衍射5、衍射光栅6、菲涅尔衍射考试要求1、理解光波标量衍射理论2、掌握狭缝和圆孔的夫朗和费衍射及计算3、理解光学成像系统的衍射和分辨本领4、理解多缝的夫朗和费衍射5、掌握光栅衍射原理及计算6、理解菲涅尔衍射分析方法七、光的偏振考试内容1、偏振光概述2、晶体的双折射3、晶体偏振器件考试要求1、掌握偏振光的概念及分类2、掌握晶体双折射规律及概念3、掌握晶体偏振器件传光原理试卷结构：填空、简答与计算题。

总复习点击右键下载总复习和部分习题内容提要1. 第一章 2. 第二章 3. 第三章 4. 第四章 5. 第五章 6. 第六章 7. 第七章 8. 第八章几何光学的基本定律球面和球面系统平面和平面系统理想光学系统光学系统中的光束限制光能及其计算典型光学系统像差概论9. 第十章 波像差与像质评价 10. (光线的光路计算与光学自动设计请读者通过实际编程和设计体会) 11. 需要注意的问题 12. 几个重要的图第一章 几何光学的基本定律有关光传播路径的定律是本章的主要问题。

折射定律(光学不变量)及其矢量形式反射定律(是折射定律当时的特殊情况)费马原理(极端光程定律) (实、虚)物空间、像空间概念 完善成像条件(等光程条件)及特例，由费马原理导出折射定律和反射定律第二章 球面与球面系统球面系统仅对细小平面以细光束成完善像基本公式：阿贝不变量放大率及其关系：拉氏不变量反射球面的有关公式由可得。

第三章 平面与平面系统平面镜成镜像夹角为 α 的双平面镜的二次像特征 平行平板引起的轴向位移反射棱镜的展开，结构常数，棱镜转像系统折射棱镜的最小偏角，光楔与双光楔关键问题：坐标系判断，奇次反射成像像，偶次反射成一致像，并考虑屋脊的作用。

第四章 理想光学系统主点、主平面，焦点、焦平面，节点、节平面的概念高斯公式与牛顿公式：当时化为，并有三种放大率，，拉氏不变量，，厚透镜：看成两光组组合。

＋＋组合：间隔小时为正光焦度，增大后可变成望远镜，间隔更大时为负光焦度。

－－组合：总是负光焦度 ＋－组合：可得到长焦距短工作距离、短焦距长工作距离系统，其中负弯月形透镜可在间隔增大时变 成望远镜，间隔更大时为正光焦度。

第五章光学系统中的光束限制本部分应与典型光学系统部分相结合进行复习。

孔阑，入瞳，出瞳；视阑，入窗，出窗；孔径角、视场角及其作用 拦光，渐晕，渐晕光阑 系统可能存在二个渐晕光阑，一个拦下光线，一个拦上光线 对准平面，景像平面，远景平面，近景平面，景深 物方（像方）远心光路——物方（像方）主光线平行于光轴第六章 光能及其计算本章重点在于光能有关概念、单位和像面照度计算。

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2018 年北航光学工程考研（0803）考试科目、招生人数、参照书目、复习指导一、招生信息所属学院：仪器科学与光电工程学院所属门类代码、名称：工学[08]招生人数： 27所属一级学科代码、名称：光学工程 [0803]二、研究方向：1先进光学传感与仪器2光学导航与制导3集成光学与微光机电系统4激光与光电子技术5光学探测与成像6先进光学仪器三、初试考试科目：① 101 思想政治理论②201 英语一③ 301 数学一④871 光学工程综合或 873 仪器综合四、参照书目871光学工程综合《工程光学》机械工业第一版社2006-02 郁道银谈恒英《光学工程基础1》873仪器综合《数字电子技术基础》高等教育第一版社《数字电子技术基础习题解答》 xx 主编，xx主编，清华大学第一版社2006-05xx高等教育第一版社xx主编，《自动控制原理》高等教育第一版社《自动控制原理学习指导与习题解答》高等教育第一版社《工程光学》机械工业第一版社五、复习指导1、参照书的阅读方法郁道银主编，程鹏主编，（1）目录法：先通读各本参照书的目录，关于知识系统有着初步认识，认识书的内在逻辑构造，而后再去深入研念书的内容。

（2）系统法：为自己所学的知识成立起框架，不然知识内容浩瀚，简单忘记，最好能够闭上眼睛的时候，眼前出现完好的知识系统。

（3）问题法：将自己所学的知识总结成问题写出来，每章的主标题和副标题都是很好的出题素材。

尽可能把全部的知识重点都能够整理成问题。

2、学习笔录的整理方法（1）第一遍学习教材的时候，做笔录主假如概括主要内容，最好能够整理出知识框架记到笔录本上，同时记下重要知识点，如假定条件，公式，结论，缺点等。

记笔录的过程能够逼迫自己对所学内容进行整理，并用自己的语言表达出来，有效地加深印象。

第一遍学习记笔录的工作量较大可能影响复习进度，可是牢记第一遍学习要夯实基础，不可以一味地追求速度。

第一遍要以稳、细为主，而记笔录能够帮助考生有效地达到以上两个要求。

2018 年硕士研究生入学专业基础课考试大纲流体力学考试科目名称：流体力学考试科目代码：[878]、考试要求：要求考生全面系统地掌握本学科专业基础知识和专业业务综合知识，并且能运用所学的基本理论和实验技能，说明和解决实践中的相关问题。

考试为笔试、闭卷形式。

重点考察学生对基本概念、基本公式、基本计算方法的掌握和应用能力。

避免单纯的死记硬背，更多地强调理解及想象能力。

二、考试内容：1)绪论a: 连续介质模型b: 作用于流体上的力c: 流体的主要物理性质2)流体静力学静压强概念及其性质，流体平衡微分方程，重力场中流体静压强的分布，压强的度量和计量单位。

b : 液体的相对平衡c : 静水总压力a: 流体静压强作用于平面壁上的静水总压力和作用于曲面壁上的静水总压力；d: 阿基米德原理本部分的重点是掌握点压强与总压力的计算方法。

3）流体运动学a: 流体运动的描述方法b: 欧拉法的基本概念c: 连续性方程d: 流体微团运动的分析本部分的重点是掌握欧拉法的基本概念与连续性方程的应用。

4）流体动力学基础a: 伯诺里方程b: 动量方程和动量矩方程c: 恒定平面势流d: 不可压缩黏性流体运动微分方程本部分的重点是能够灵活运用三大方程（连续性方程、伯诺里方程和动量方程）求解具体问题。

5）量纲分析与相似原理a: 量纲分析的意义与量纲和谐原理b: 量纲分析法瑞利法与n定理法。

c: 流动相似概念及流动相似相似准则及模型实验。

本部分的重点是掌握量纲分析法、相似准则及模型实验。

6)流动阻力和能量损失a: 流动阻力和能量损失的分类b: 雷诺实验及实际流体的两种流动状态c: 均匀流动基本方程及圆管中的层流运动d: 紊流理论基础紊流运动的时均化，混合长度理论，紊流断面速度分布，尼古拉兹实验，紊流的半经验公式与经验公式及工业管道的柯列勃洛克公式。

e: 管道的局部损失及非圆管的沿程损失f: 恒定总流水头线的绘制本部分的重点是掌握流态判别方法，圆管层流的运动规律，沿程水头损失及局部水头损失的计算方法，沿程阻力系数的变化规律以及影响因素，恒定总流水头线绘制方法。

《工程光学》课程教学大纲课程代码：2109030070课程名称：工程光学Engineering Optics学分：5总学时：80 （其中：理论学时：56 实验（上机）学时：24 ）先修课程：2109040062普通物理（二）适用对象：本二和本三的光信、光电、测控类各专业学生一、课程地位、作用与任务工程光学课程是所有光电信息、测量控制和光学计量类专业的专业基础课，也是光学设计、光电成像技术、光电检测和光学测量等专业课的先修课程。

通过本课程的学习，学生能掌握光学系统成像的基本概念、基本原理和光线追迹的基本知识，对各光学元件诸如透镜、棱镜、光阑的作用和特点有较深刻和全面的理解，熟悉各种光学仪器如放大镜、显微镜、望远镜、照相机、投影仪、监控仪等的工作原理和成像特点，理解产生像差原因，通过像差分析利用光学设计软件进行光学设计和像质优化。

工程光学课程学习的好坏不仅直接影响后续光专业课的学习，对毕业后从事光学工程研究和对光产品的设计、应用与开发起着相当大的关键作用。

二、教学内容及组织工程光学课程包括几何光学、典型光学系统、像差理论和计算机辅助设计四大部分，其后继实践是光学Zemax课程设计。

几何光学部分以高斯光学理论为核心内容，包括了光线光学的基本概念与成像理论、球面和平面光学系统及其成像原理、理想光学系统原理、光能和光束限制等基础内容；典型光学系统部分包括了眼睛、显微镜与照明系统、望远镜与转像系统、摄影光学系统和投影光学系统等成像原理、光束限制、放大倍率及其外形尺寸计算；像差理论详细叙述了光学系统的轴上点像差、轴外点像差和色差的形成原因、概念、现象、基本计算、典型结构的像差特征和校正像差的基本方法；计算机辅助设计是利用Zemax光学设计软件对光学系统进行简单设计，为学生进一步学习光学系统课程设计打下基础。

1.几何光学基本定律与成像概念掌握几何光学的基本定律，熟悉成像概念和完善成像条件，掌握近轴球面折反射成像基本性质。

《工程光学基础》（科目代码841）考研大纲注意：本考试大纲仅适用2021年浙江大学研究生入学考试1、考研建议参考书目郁道银、谈恒英主编《工程光学》第1～7，10～15章，机械工业出版社。

2、基本要求：1) 熟练掌握几何光学的基本定律，了解费马原理，掌握完善成像条件；2) 熟练掌握共轴球面系统、平面系统和理想光学系统成像的基本特征，掌握基点、焦距、放大率、物像关系、拉赫不变量等概念及相关计算并能熟练作图，掌握光组组合的计算与作图方法；掌握光的色散原理和光学材料的描述参数；3) 熟练掌握光学系统的孔径光阑及入瞳出瞳、视场光阑、渐晕光阑的概念、判断、作用和计算方法，光学系统景深及远心光学系统的基本特征；4) 熟练掌握光度学各物理量的意义和国际标准量纲体系，掌握光学系统传输光能的特征；5) 熟练掌握各种几何像差的概念和基本特征；6) 熟练掌握各种典型光学系统的成像原理、光束限制、放大倍率、分辨本领，掌握显微镜和投影系统及其照明系统、望远镜和转像系统的关系，能够解决典型光学系统的外形尺寸计算问题。

7) 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的反射和折射，尤其是正入射的情况；掌握光波的叠加原理与方法、光波的傅里叶分析方法。

8) 熟练掌握光程差概念以及对条纹的影响及基本的等厚等倾干涉系统。

掌握条纹定域和非定域的概念及条纹可见度概念；典型的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。

9) 熟练掌握典型的夫朗和费衍射系统概念和计算；掌握普通光栅及闪耀光栅的原理和计算；衍射极限的概念及在典型光学系统设计中的运用；夫朗和费衍射与傅立叶变换的关系；菲涅耳波带片的概念和使用。

10)熟练掌握电磁场叠加以及空间频率的概念；掌握4F系统光学系统用于光学信息处理的概念和过程；相干光学系统和非相干光学系统对成像影响的结论和运用；空间滤波的概念及简单计算、全息概念及典型应用。

11)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、斯涅耳作图法及应用；典型晶体器件的琼斯矩阵表示及其应用；典型类型偏振光的判断。