2020 南京信息工程大学 物理光学

南京信息工程大学2020考研大纲：820普通物理学(光学)考研大纲频道为大家提供南京信息工程大学2019考研大纲：820普通物理学(光学)，一起来看看吧！更多考研资讯请关注我们网站的更新!南京信息工程大学2019考研大纲：820普通物理学(光学)科目代码：820科目名称：普通物理学(光学)第一部分：大纲内容《普通物理学(光学)》大纲主要包括《普通物理学》中的光学部分，主要内容涉及到《普通物理学》或《大学物理》教材中的“光学”部分，主要包括几何光学、波动光学、信息与偏振光学和波与粒子四个方面的内容。

一、几何光学1、几何光学中的基本定律和原理主要包括光的反射定律、折射定律、全反射和光的可逆性原理。

2、光在球面上的折射主要包括球面折射公式、高斯公式、球面折射成像的作图法和球面折射的横向放大率。

3、薄透镜主要包括薄透镜的基本概念，薄透镜成像公式和放大镜及其放大倍率的计算。

二、波动光学1、光波及其相干条件主要包括光波和光程的概念，光的相干条件和获得相干光的方法。

2、分波前干涉主要包括杨氏双缝干涉的基本原理及其应用。

3、分振幅干涉主要包括薄膜干涉的基本原理及其应用，迈克尔逊干涉的基本原理及其应用。

4、惠更斯-菲涅尔原理主要包括惠更斯-菲涅尔原理和衍射现象的分类及其条件。

5、夫琅禾费衍射主要包括单缝的夫琅禾费衍射衍射条件及其特征，圆孔的的夫琅禾费衍射衍射条件及其特征。

6、衍射光栅主要包括光栅常数、谱线缺级和衍射光栅的应用。

7、衍射规律的应用主要包括光学系统分辨本领的分析，X射线在晶体中的衍射。

三、偏振光学1、偏振光学主要包括自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光的概念，偏振光的获得和检测，旋光现象，磁致旋光效应、原理及其应用，电光效应、原理及其应用，光的吸收及其应用，光的色散及其应用和光的散射及其应用。

四、波与粒子1、黑体辐射主要包括热辐射的概念，黑体辐射的基本规律，普朗克辐射公式和能量子的概念。

南京信息工程大学硕士生入学考试普通物理《光学》复习考试大纲考试科目代码：820考试科目名称：普通物理《光学》第一部分目标与基本要求一、目标光学是我校“光学工程”硕士研究生入学考试的专业基础课之一，它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生所能达到的水平，以保证被录取者有良好的光学理论基础。

主要考查学生系统掌握物理光学的基本原理、基础知识及相关应用能力。

要求考生具备较为扎实的物理光学基础，以便后续相关课程的学习并为今后的科学研究打下光学基础。

二、基本要求考生应着重掌握物理光学的基本概念、基本原理、基本规律，适当注意物理光学与自然科学、工程技术相关学科的联系，应用物理光学知识解决实际问题。

三、考试形式与试卷结构（一）答卷方式：闭卷，笔试（二）答题时间：180分钟（三）题型：证明和计算（四）参考书目（略）：第二部分内容与考核目标一、光的本性（45%）1. 掌握积分和微分形式的迈克斯韦尔方程组，物质方程2. 熟练掌握电磁场的波动性，波动方程，光速，折射率3. 理解平面电磁波的简谐形式和复数形式，复振幅和光强度，平面电磁波的性质4. 理解辐射能，坡印廷矢量5. 掌握电磁场的边值关系6. 理解光线与光程的概念，理解光传播的直线性、独立性和可逆性。

7. 掌握反射、折射定律，了解菲涅尔公式，反射率和透射率及全反射8. 了解隐逝波、了解金属表面的透射和反射9. 了解光的吸收、色散和散射10. 熟悉棱镜、光纤的基本结构及其应用11. 理解光的横波性与偏振特性以及自然光、部分偏振光与偏振光的概念12. 熟练掌握布儒斯特定律以及利用反射和折射获得平面偏振光的方法13. 熟练掌握马吕斯定律14. 熟悉光的量子性的基本概念15. 理解黑体辐射、光电效应、康普顿效应及光的波粒二象性二、光的干涉（35%）1. 熟悉波前的概念及球面波的傍轴条件与远场条件2. 理解波动叠加与光的干涉现象，深刻理解光的相干条件及干涉条件3. 掌握获得相干光波的方法4. 熟练掌握杨氏干涉实验的分析方法、干涉图样强度分布及干涉条纹特点，熟悉杨氏干涉的应用5 熟悉空间相干性的概念及光源宽度与光场空间相干性的关系，熟悉时间相干性的概念及光源光谱宽度与光场时间相干性的关系6. 熟练掌握薄膜等倾、等厚干涉的特点与分析方法，熟练运用光程差或相位差公式计算有关薄膜干涉问题7. 熟悉增透膜、增反膜的概念及应用8. 掌握迈克尔逊干涉仪、法布里－珀罗干涉仪的原理、特点及应用三、光的衍射（40%）1. 熟悉光的衍射现象及惠更斯－菲涅耳原理2. 掌握利用菲涅耳半波带法和振幅矢量法分析圆孔和的菲涅耳衍射3. 掌握夫琅和费衍射图样的观察方法4. 掌握利用菲涅耳半波带法、振幅矢量法以及衍射积分法分析单缝、矩形孔及双缝的夫琅和费衍射，理解衍射图样的光强分布特点5. 熟悉圆孔夫琅和费衍射图样的特点，掌握艾里斑与圆孔大小的关系6. 熟练掌握平面光栅衍射的分析方法、衍射图样强度分布特点、光栅光谱、以及光栅方程的运用7. 熟悉闪耀光栅、正弦光栅以及体光栅的概念及衍射特点8. 熟悉衍射与干涉的关系四、光的偏振与晶体光学基础（10%）1. 熟悉晶体的双折射现象2. 深刻理解单轴晶体双折射的特点以及寻常光和非常光的概念3. 熟练掌握各种偏振光学器件的原理、结构特点及应用4. 熟练掌握自然光、部分偏振光、平面偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光的获得与检验方法5. 掌握平面偏振光干涉的分析方法、干涉图样的强度分布特点6. 熟悉应力双折射、电光效应、磁光效应的概念及可能应用7. 熟悉圆双折射的概念，掌握自然旋光和磁致旋光效应（法拉第效应）的特点及可能应用五、光的吸收、色散及散射（10%）1. 熟悉吸收及吸收光谱的概念，掌握吸收定律2. 熟悉色散的特点及正常色散和反常色散的区别3. 熟悉相速度与群速度的概念及相互联系4. 熟悉散射的概念及一般规律，理解瑞利散射、米氏散射、拉曼散射的特点六、傅立叶光学（10%）1. 理解平面波的复振幅和空间频率2. 理解单色波场中复杂的复振幅分布及其分解，透镜的透射系数推导，傅立叶积分与光场复振幅分解的关系3. 掌握衍射现象的傅立叶分析方法，夫琅和费近似下衍射场与孔径场的变换关系，矩孔、单缝、双缝、多缝、圆孔的夫琅和费衍射计算，菲涅尔衍射的傅立叶变换表达4. 理解透镜的傅立叶变换性质和成像性质，物体与透镜的相对位置不同，透镜后焦面上的光场变化规律，轴上和轴外点物的成像关系分析方法5. 了解相干成像系统分析及相干传递函数，相干传递函数的推导，方型和圆形出瞳时的相干传递函数6. 了解非相干成像系统分析及光学传递函数，光学传递函数的推导，相干传递函数和光学传递函数的关系，方型和圆形出瞳时的光学传递函数，有像差时相干传递函数和光学传递函数的形式7. 理解阿贝成像理论和阿贝-波特实验8. 了解相干光学处理系统及其应用9. 了解非相干光学处理及其应用。

南京信息工程大学试卷2019 ~ 2020学年第一学期大气物理学课程试卷( A卷)本试卷共2页时间120 分钟出卷教师：大气物理学课程小组出卷时间：2019.12学院：任课教师：专业：年级：学号：姓名：得分：注意：1. 答案以写在答题册上为准；2. 本页与答题册均需要填写班级、学号、姓名。

3. 答题完成后，务必上交试卷，严禁将试卷带出考场。

一、单项选择题（每题2分，共40分）1.在气压相等的情况下，暖湿空气密度要比干冷空气密度（）A、大B、小C、一样D、无法比较2.在温度-对数压力图上，当状态曲线位于层结曲线右侧时，大气属于（）A、绝对不稳定型大气B、真潜在不稳定型大气C、假潜在不稳定型大气D、绝对稳定型大气3.当入射光遇到粒径远小于其波长的分子时发生的散射是（）A、几何光学散射B、米散射C、大颗粒散射D、瑞利散射4.下列哪些不是对流层的特点（）A、大气温度随高度降低B、大气的垂直混合作用强C、气象要素水平分布不均匀D、空气中尘埃很少，大气透明度高5.大气窗是指吸收带之间的准透明区，红外辐射大气窗波段范围主要位于（）A、8~12 μmB、1~10 μmC、12~18 μmD、0.4~0.7 μm6.如果大气处于静力绝对稳定状态下，那么（）A、大气的位温随高度增加而增大B、大气的垂直减温率大于干绝热减温率C、大气的水汽压随高度增加而增大D、大气的密度随高度增加而增大7.焚风是（）过程的典型例子：A、干绝热B、湿绝热C、假绝热D、非绝热8. 地面与大气系统能量平衡过程中，地面支出的热量里，按能量值从大到小排列，以下几种“热”的顺序是（ ）。

A 、 辐射能、潜热、感热B 、 辐射能、感热、潜热C 、 潜热、辐射能、感热D 、 感热、潜热、辐射能9. 逆温层指的是在近地面温度随高度（ ）的某层大气。

A 、降低B 、升高C 、不变D 、视具体情况而定10. 有大气层的地球表面温度比没有大气层的地球表面温度高，原因是大气层（ ）。

南京信息工程大学2023考研大纲：820普通物理学(光学)1500字南京信息工程大学2023考研大纲中的820普通物理学（光学）主要包括以下内容：一、光的波动性1. 光的波动理论：赫兹实验、杨氏实验等2. 光的干涉、衍射：洛伦兹条件、菲涅尔区、透镜片、薄膜干涉3. 光的偏振：光的偏振态、波片、偏振透镜二、光的粒子性1. 光的能量、动量：普朗克能量量子、康普顿散射等2. 光的消光和光谱：光的吸收、透射、散射、发射等3. 光的辐射：黑体辐射、光电效应等三、光学系统和仪器1. 光的传输：光纤、光波导、光束传输等2. 光的成像：透镜、物镜、目镜等3. 光学仪器：显微镜、望远镜、光栅、光谱仪等四、光的干涉与衍射1. 干涉：杨氏双缝干涉、牛顿环、Michelson干涉仪等2. 衍射：夫琅禾费衍射、菲涅尔衍射等五、光的相干性和激光1. 惠更斯原理：单色和多色光的干涉2. 光的相干性：相干长度、空间相干带宽等3. 激光：激光的特性、激光器、激光的应用等六、光的偏振1. 偏振现象：波的偏振、光的偏振、偏振片等2. 偏振光的干涉与衍射：偏振片的透射法、马吕斯定律等七、光的吸收与发射1. 原子和分子的能级结构：布鲁耳频率、弗兰克-赫兹实验等2. 光的吸收：拉曼散射、拉曼光谱等3. 光的发射：荧光、磷光、激光等综上所述，南京信息工程大学2023考研大纲中的820普通物理学（光学）主要涉及到光的波动性和粒子性、光学系统和仪器、光的干涉与衍射、光的相干性和激光、光的偏振、光的吸收与发射等内容。

这些知识将帮助考生深入了解光学的基本原理和应用，为其未来的科研和应用领域打下坚实的基础。

1.大气气溶胶：含有分散、悬浮的固态和液态粒子的大气称为大气气溶胶。

2.大气窗：大气中主要吸收气体对长波辐射的吸收有明显的选择性，在某些波段有强的或较强的吸收带，二者这些吸收带之间有些很弱的准透明区，称为“大气窗”，为8-12微米波段。

地面发生的长波辐射可以透过大气射向太空。

3.位温：位于任意温压状态（P ，T ）下的空气，干绝热移动到P=1000hpa 处具有的温度称为位温。

4.梯度风：在水平面上沿曲线运动的空气，在水平气压梯度力、科里奥利力和离心力的平衡下的风称为梯度风。

5.以表示大气上界在日地平均距离d0时，与日光垂直平面上的太阳分光辐照度，此时的太阳积分辐照度称为太阳常数。

6.辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能，单位为W.m -2。

7.由于云和气溶胶（特别是火山灰）对太阳辐射的强散射作用，导致到达地面的太阳辐射能减少，称为阳伞效应或反射效应。

8.焚风效应：潮湿的气流经过山脉时被强迫抬升，达到凝结高度后水汽就凝结而形成云。

气流继续上升后其温度将按假绝热减温率变化，凝结出的水分部分或甚至全部降落。

气流越过山顶以后，由于水分已全部降落或部分降落，将干绝热下沉或先湿绝热下沉待剩余水分蒸发完后再干绝热下沉。

因此，在山前山后的同一高度上，气流的温度、湿度都不同，背风面出现了温度高、湿度小的干热风。

9.假相当位温：空气由原来的状态沿干绝热过程上升，到达抬升凝结高度LCL 后再沿假绝热过程上升到水汽全部凝结脱离，再按干绝热过程下降到1000hPa 处所具有的温度。

10.大气透明窗：在地气辐射中的8~12um 波段，大气的吸收作用很弱，地面长波辐射可以透过此窗口发送到宇宙空间。

11.光学厚度：沿辐射传输路径，单位截面上所有吸收和散射物质产生的总削弱。

是无因次量。

'00llex ex k dl k dl δρ==⎰⎰12.抬升凝结高度：未饱和湿空气块被外力强迫抬升时，因为上升速度快，可以认为是绝热的。

Nanjing University of Information Science & Technology1§16-1 ,3 光波及相干条件2波动光学1/10大案34蝉翅在阳光下蜻蜓翅膀在阳光下白光下的油膜肥皂泡玩过吗?56等倾条纹牛顿环(等厚条纹)测油膜厚度平晶间空气隙干涉条纹2/10大学物理教案 b y 徐飞7一、光波89n hE=D原子能级及发光跃迁10原子发光是间隙式的.各个原子的发光是完全独立的它们何时发光完全是不发光频率,光的振动以及光波的传播方向等都可3/10大物案by11全121314 1/10大案y徐飞15 161718一般式i iiL n x=å物理意义：光程就是光在媒质中通过的几何路程, 按波数相等折合到真空中的路程.5/10大案by徐飞1900co s[()]E E t k x w j =-+002co s[()]xE E t p w j l=-+201S 1n 1r 2n P11101cos 2()r E E ft p l é=-êë22202cos 2()rE E ft p l é=-êë位差为212122r r p p f l l D =-中的波长，得0l ()2210022110222n r n r n r n r p p f l l p l D =-=-21226/10大学物理教案23 2425·26光干涉的必要条件1/10大案2728pr λ29308/10大案31(21)0,1,2,...2k k d 32分波面与分振幅33关于波线、波面和波前341/10大学物理教案35 3637大案。

南京信息工程大学物理实验报告实验名称用分光镜测量三棱镜的折射率实验日期2020 年月日得分：院（系）专业2019 年级班姓名学号指导教师目录实验目的 (1)实验仪器 (1)实验原理 (1)实验步骤 (3)实验数据表格及数据处理 (4)实验结果及讨论 (6)附：实验原始数据记录 (7)物理实验教学中心实验名称用分光镜测量三棱镜的折射率实验日期：2020 年月日实验目的：1.了解分光镜的结构及各组成部件的作用2.掌握分光计的调节和使用方法，正确测定三棱镜的顶角3.通过测定三棱镜的最小偏向角，测定其对单色光的折射率实验仪器：分光计一台，待测三棱镜一个，水银灯一台，水准仪一个，平面镜一个，手持照明放大镜一个实验原理：一、分光镜的结构及其调节原理分光镜的结构简图如图一所示1.底座：中心有一竖轴，望远镜和读数圆盘可绕该轴转动2.平行光管：平行光管是产生平行光的装置，如图二，改变狭缝和透镜的距离，当狭缝位于透镜的交平面上时，就可使照在狭缝的光经过透镜后变成平行光3.望远镜：起观测作用4.载物台：用于放光学元件5.读数系统：由内盘和外盘组成，刻度盘共360，分为720格，分度值为0.5，小于0.5的角度可由角游标读出，角游标读数方法与游标卡尺相类似。

二、三棱镜顶角和折射率的测量1.自准法测量三棱镜的顶角如图五，利用望远镜自身产生平行光，用灯光照亮叉丝，转动载物台，先使棱镜AB面与望远镜光轴垂直（经AB面反射的叉丝像与叉丝重合），记下刻度盘两边的方位角，然后固定与游标盘相连的望远镜位置不变，转动与刻度盘相连的载物台，使棱镜AC面与望远镜光轴垂直，记下再次记下刻度盘两边的方位角，两次读数相减就得到顶角A的补角就有，其中2.测量三棱镜折射率如图六，光线以入射角i1角投射到AB面，再以i4角从AC面出射，出射光和入射光线的夹角称为偏向角，对于给定的三棱镜，偏向角随i1的变化而变化，当i1为某值时（i1=i4），偏向角达到最小值，该值称为最小偏向角，它与棱镜顶角A和折射率n之间有如下关系：实验步骤：一、分光计的调整1.根据目测估计，将分光计放在合适位置，调节望远镜和平行光管使两者大致位于同一直线同一高度，并使望远镜、平行光管和载物台大致垂直于分光计的中心转轴2.用自准法将望远镜调焦于无穷远3.调整望远镜的光轴，使之与分光计的中心转轴垂直4.调节平行光管二、测量三棱镜的顶角A分别记录当棱镜AB面正对望远镜和当棱镜AC面正对望远镜时左游标和右游标的读数，并来回重复测定三次。