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843光学考试大纲（光学专业/光学工程专业适用）命题原则：试题的目的在于考察考生是否具备本专业研究生入学的基本条件；内容主要测试考生对本学科的发展背景、基础理论和基本技能掌握的程度，以及运用所学知识解决问题的能力；试题具有一定的区分度，难易程度适当，力图做到一般大学的优秀本科生能够取得100分（满分为150）以上的成绩。
光的本性；光学的研究对象与内容；光学的发展史；费马原理；惠更斯原理；近（傍）轴光线在球面的反射、折射和成象规律；薄透镜（组）成象规律；辐射能通量（辐射功率）、发光强度、亮度和照度；光波（场）的数学描述；球面波和平面波；光强与场强（振幅）的关系；波的相干与非相干迭加；干涉现象产生的条件和方法；等厚与等倾干涉；Michelson干涉仪；多光束干涉；Fabry-Perot干涉仪；光的衍射及其数学描述；Babinet原理；单缝Fraunhofer衍射的矢量图解法或复数积分法；多缝Fraunhofer（光栅）衍射强度分布；光栅方程；光的偏振现象；偏振光的获得和检验；光的色散和群速；光学基本实验；全反射法、最小偏向角法或自准直法测定透明材料的折射率。
1.简答题：4小题，共24分，占16%；2.证明推导题：2题，共26分，占17.3%；3.分析计算讨论题：5题，共85分，占56.7%；4.实验题：1题，共15分，占10%；参考书目：赵凯华、钟锡华《光学》上下册，北京大学出版社1984；钟锡华《现代光学基础》，北京大学出版社2003；姚启钧：《光学教程》,高等教育出版社1978；一、（24分，每小题6分）简答题：1.简要说明人类对光本性的认识；2.若某潜水员在水面通过空气看到岸边某个物体为绿色，请说明该潜水员在无色的水下经折射观察该物体时因色散而导致的颜色改变（红移、蓝移或维持原色）情况。
3.简要说明衍射与干涉的联系和区别；4.写出一般激光器的主要组成部分及其作用。
二、（12分）利用费马原理，以作图方式，推导出光的反射定律。
2020年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题********************************************************************************************招生专业与代码：光学工程/0803考试科目名称及代码：光学/834考生注意：所有答案必须写在答题纸（卷）上，写在本试题上一律不给分。
一、选择题（每道题有多个备选答案，只有一个是正确的，请将正确答案写在答题纸上。
本大题共计10小题，每题5分，共50分）1、目前的3D立体电影主要是利用了光哪个特性？A. 相位B. 强度C. 波长D. 偏振2、当光从水中发射，入射到空气中时，下列哪个表述是正确的？A. 光的速度变小B. 光的速度不变C. 光的频率不变D. 光的频率变小3、金条呈金黄色是因为A．金条吸收蓝光 B. 金条反射黄光 C. 金条吸收黄光 D. 金条反射蓝光4、杨氏双缝干涉中，从相干光源S1和S2发出的两束光的光强都为I0，那么接收屏上的零级亮条纹的最大光强为A. I oB. 2 I oC. 2√2 I oD. 4 I o5、当一束线偏光入射到1/2玻片，出射光应为A. 线偏光B. 左旋圆偏光C. 右旋圆偏光D. 椭圆偏振光6、在牛顿环实验中，玻璃夹层中的原本填充的纯水逐渐蒸发后，干涉环将A. 变大B. 缩小C. 不变D. 消失7、一束线偏振光以布儒斯特角入射到两种介质界面上，其振动面与入射面平行，其反射光为：A.振动方向垂直于入射面的线偏振光B.振动方向平行于入射面的线偏振光C.无反射光D.部分偏振光考试科目：光学共2 页，第 1 页。
光学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波长为500纳米，其频率是多少？A. 3.33×10^15 HzB. 6.00×10^14 HzC. 5.00×10^14 HzD. 4.00×10^14 Hz2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 杨氏双缝实验B. 薄膜干涉C. 光的衍射D. 光的折射3. 光的偏振现象说明了什么？A. 光是粒子B. 光是横波C. 光是纵波D. 光是电磁波4. 以下哪个不是光的衍射现象？A. 单缝衍射B. 双缝衍射C. 圆孔衍射D. 折射5. 光的全反射现象发生在什么条件下？A. 光从光密介质进入光疏介质B. 光从光疏介质进入光密介质C. 入射角大于临界角D. 入射角小于临界角二、简答题（每题10分，共20分）6. 请简述光的干涉条件。
7. 什么是光的偏振现象？请举例说明。
三、计算题（每题15分，共30分）8. 假设有一个单缝衍射实验，缝宽为0.5毫米，光波长为500纳米，求第一级暗纹与中央亮纹之间的距离，假设观察屏到缝的距离为1米。
9. 一个光束从空气射入水中，折射率为1.33。
如果入射角为30度，请计算折射角。
四、论述题（每题15分，共30分）10. 论述光的波动性与粒子性的实验证据。
11. 讨论全反射在光纤通信中的应用。
答案一、选择题1. B. 6.00×10^14 Hz（根据公式v = c/λ，其中v是频率，c是光速，λ是波长）2. D. 光的折射（折射不属于干涉现象）3. B. 光是横波（偏振现象表明光的振动方向与传播方向垂直）4. D. 折射（折射是光从一种介质进入另一种介质时方向的改变，不是衍射现象）5. C. 入射角大于临界角（全反射发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角）二、简答题6. 光的干涉条件是两束光的频率相同，相位差恒定，且光程差小于或等于半个波长。
7. 光的偏振现象是指光波振动方向的特定取向，例如通过偏振片的光只在一个平面上振动。
目录I 考查目标 (2)II 考试形式和试卷结构 (2)III 考查内容 (2)IV. 题型示例及参考答案 (2)全国硕士研究生入学统一考试光学考试大纲I 考查目标目的是科学、公平、有效地测试考生是否具备攻读光学工程专业硕士所必须的基本素质、一般能力和培养潜能，以利用选拔具有发展潜力的优秀人才入学，为国家的经济建设培养具有较强分析与解决实际问题能力的高层次、应用型、复合型的材料成型专业人才。
考试测试考生掌握光学工程的基本概念、基本理论的扎实程度，考查考生能熟练运用这些概念与理论分析解决现实生产中光学工程技术问题的能力.具体来说。
要求考生：应该掌握物理光学和应用光学的基础理论和基本知识，掌握处理光学问题的基本思想和方法。
II 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180分钟。
二、答题方式闭卷、笔试。
允许使用计算器，但不得使用带有公式和文本存储功能的计算器。
三、试卷内容与题型结构简答题（3小题，每题10分，共30分）作图题（3小题，每题5分，共15分）计算题（6小题，每题15~20分，共105分）假如每题分数有变化，变化范围亦不大。
III 考查内容1.光的干涉：光的电磁理论，光相干的三个条件，双光束、多光束干涉的特性，条纹分布及特点，单层与多层光学薄膜的干涉及其应用，典型的干涉仪的结构与干涉特点，光的时间和空间相干性。
2.光的衍射：光的基本衍射理论，夫琅和费（单缝和圆孔）以及菲涅耳（圆孔和圆屏）衍射的性质以及相关计算，光栅的衍射理论和特点，晶体对伦琴射线的衍射作用。
3.几何光学的基本原理：握几何光学的基本定律，球面（平面）和球面（平面）系统中的物像关系，近轴成像公式，不同放大率的关系，理想光学系统基本特性，三个基点和基面的性质，理想光学系统的物像关系，放大率的计算，理想光学系统组合的计算方法，一般理想光具组的作图求像法。
4.光学仪器的基本原理：各种光学仪器的工作原理，各种光学仪器的放大本领的计算，像差的产生及分类。
光学考研试题及答案一、选择题1. 光的波动理论是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 惠更斯答案：D2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 薄膜干涉D. 光的偏振答案：D二、填空题1. 光的传播速度在真空中是_________米/秒。
答案：2997924582. 光的折射定律是由_________发现的。
答案：斯涅尔三、简答题1. 简述光的衍射现象及其特点。
答案：光的衍射现象是指光绕过障碍物或通过狭缝时，光线发生弯曲传播的现象。
其特点包括：光波的弯曲传播、衍射图样的产生，以及光强分布的不均匀性。
2. 什么是全反射现象？请说明其发生的条件。
答案：全反射现象是指当光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于临界角时，光线不再折射进入光疏介质，而是全部反射回光密介质。
发生的条件是：光从光密介质向光疏介质传播，且入射角大于临界角。
四、计算题1. 已知某介质的折射率为1.5，求光在该介质中的传播速度。
答案：光在真空中的传播速度为299792458米/秒，根据折射率公式v=c/n，其中c为光在真空中的速度，n为折射率，代入数值得v=299792458/1.5=199861638.67米/秒。
2. 某单色光波长为500纳米，求其在空气中的波长。
答案：单色光在空气中的波长与真空中相同，即为500纳米。
五、论述题1. 论述光的偏振现象及其在光学中的应用。
答案：光的偏振是指光波振动方向的有序排列。
自然光是无序振动的，而偏振光则是振动方向一致的光。
偏振现象在光学中有广泛应用，如偏振镜可以消除反射光，偏振片用于液晶显示器的背光系统，以及偏振光在光学通信中的应用等。
2. 论述光的干涉现象及其在光学测量中的应用。
答案：光的干涉是指两束或多束相干光波相遇时，光强分布发生变化的现象。
干涉现象在光学测量中有重要应用，如干涉仪用于测量微小的长度变化，激光干涉仪用于精密测量和校准，以及干涉法在光学薄膜厚度测量中的应用等。
硕士研究生光学入学试卷一、用焦距 '1f =40cm 、直径 1D =8mm 的会聚透镜和焦距 '2f =8cm 、直径 2D 足够大的会聚透镜组成开普勒望远镜，试解下列问题：（共16分，每小题8分）⒈一束功率10mv （毫瓦）、波长6328A 的e H ― e N 激光器的平行光束沿望远镜光轴入射到物镜上，光束恰好充满物镜的口径1D ,物镜后焦面光斑的平均辐射照度(2cm w)为多大？⒉对物镜左方4m 处的物所成的像到目镜的距离为多大？这时像的横向放大率M 为多少，并说明像的虚实、倒立或正立的情况。
二、 用a N 光灯做杨氏干涉实验，缝光源宽度为a ，为均匀发光，带双缝的屏离缝光源为R=1m ，双缝中各缝宽度很窄，双缝中心距离为d ，观察屏距双缝屏为D,a N 光灯波长为1λ=5890 A 和2λ=5896A 。
试解下列问题：（共24分） ⒈推导出干涉条纹强度分布的表达式。
（10分）⒉若在观察屏中央附近观察条纹，当a=1.5mm 时，双缝距d 逐渐增大到何值时，干涉条纹会出现第1次消失？（7分）⒊若a 极小，d=1mm,D=1m 时，当观察区逐渐远离观察屏中央时干涉条纹也会逐渐变模糊，距离观察屏中央多大处条纹会出现第1次消失？（7分）三、 一台光谱仪中光栅口径为方形，边长l=1㎝，光栅每条透光缝宽a=1m μ，缝间距d=3m μ，光源为a N 光灯，试解下列问题：（共25分，每小题5分）⒈在1级光谱中a N 光的谱线1λ=5890 A 和2λ=5896A 的衍射角各为多少？ ⒉在1级光谱中，波长在6000A 附近的单色谱线衍射的半角宽度为多大？⒊在2级光谱中，在波长为λ的光的衍射方向上第1001条缝相对于第1条缝的衍射光线的程差为多少个波长？⒋波长在6000A 附近的谱线能否观察到其3级光谱？并说明理由。
⒌在1级光谱中该光谱仪可分辨开6000A 附近最靠近两条谱的波长间距时多大？ 四、 一束波长λ=0.6m μ的平行自然光束通过一块起偏器后垂直入射到一块晶体棱镜的一个侧面上，棱镜的折射顶角棱平行于晶体光轴，顶角a=30°，顶角棱垂直于纸而放置，起偏器透振动方向与顶角棱夹θ角度。
光学工程考研真题答案光学工程（Optical Engineering）是研究光传输、操控和检测的学科，主要涉及光学设计、光学系统、光电子技术等领域。
考研是很多学子进一步深造的途径，也是对自己所学知识的检验和提高。
以下是光学工程考研部分真题的答案及解析，希望对考生们有所帮助。
1.选择题题目：下列关于光源的说法错误的是：A.自然光是一种无偏振的光源B.波长为600nm的单色光源只有波长为600nm的单色成分C.自然光是由各种波长的单色光混合而成的D.自然光的相干长度可以较大答案：A.自然光是一种无偏振的光源解析：自然光是由各种波长的单色光混合而成的，因此是一个宽谱源，包含了各种波长和频率的光。
自然光中的光波具有不同的偏振状态，可以表现为有偏振的光，因此自然光是有偏振的光源。
2.判断题题目：对于镜面反射，反射角等于入射角。
（）正确错误答案：正确解析：根据光学基本定律之一的反射定律可知，入射角等于反射角。
当光线从一个介质射入到一个相对较密集的介质中，如从空气中射入到玻璃中，光线发生折射。
反射定律表明入射光线与法线的夹角等于反射光线与法线的夹角。
3.简答题题目：简述衍射现象的产生原因及实际应用。
答案：衍射是光线通过孔隙或者绕过障碍物时发生的现象。
当光线通过一个孔隙时，由于光的波动性质，光线会发生弯曲和散射，从而产生了衍射现象。
衍射现象在实际应用中有着广泛的应用。
例如在光学显微镜中，衍射可以使微小细节更加清晰地显示出来；在光学望远镜中，衍射可以增加光学分辨率，提高观测的清晰度；在光学信息存储中，衍射可以实现光学编码和解码等。
4.计算题题目：一束蓝色激光（波长为488nm）垂直入射到一个空气-玻璃（折射率为1.5）界面上，求反射光和折射光的角度。
答案：根据反射定律和折射定律，可以得到入射光线与反射光线的夹角等于入射光线与折射光线的夹角。
设入射角为θ，则反射角为θ，根据反射定律。
根据折射定律：n1sinθ1 = n2sinθ2，其中n1是空气的折射率，n2是玻璃的折射率。
光学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象是指：A. 光波的相干叠加B. 光波的相位变化C. 光波的频率变化D. 光波的振幅变化答案：A2. 光的衍射现象说明：A. 光具有波动性B. 光具有粒子性C. 光具有能量D. 光具有动量答案：A3. 光的偏振现象表明光是：A. 横波B. 纵波C. 非线性波D. 非偏振波答案：A4. 光的波长越长，其：A. 频率越高B. 频率越低C. 能量越高D. 能量越低答案：B5. 光的折射定律是：A. 入射角等于折射角B. 入射角与折射角成正比C. 入射角与折射角成反比D. 入射角与折射角的正弦值之比为常数答案：D6. 光的全反射现象发生在：A. 光从光密介质进入光疏介质B. 光从光疏介质进入光密介质C. 光从光密介质进入光密介质D. 光从光疏介质进入光疏介质答案：B7. 光的多普勒效应说明光波的：A. 频率不变B. 波长不变C. 频率和波长都不变D. 频率和波长都发生变化答案：D8. 光的色散现象是由于：A. 光的波长不同B. 光的频率不同C. 光的振幅不同D. 光的相位不同答案：A9. 光的双缝干涉实验中，条纹间距与：A. 光的波长成正比B. 光的波长成反比C. 光的频率成正比D. 光的频率成反比答案：A10. 光的偏振片的作用是：A. 改变光的频率B. 改变光的波长C. 改变光的振幅D. 改变光的振动方向答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 光速在真空中的值是_______m/s。
答案：299,792,4582. 光的波长、频率和速度之间的关系是______。
答案：速度 = 波长× 频率3. 光的衍射现象中，当障碍物或孔径的尺寸与光波的波长相近时，衍射现象______。
答案：最明显4. 光的偏振现象中，当偏振片的透振方向与光的振动方向______时，光的强度最大。
答案：垂直5. 光的全反射现象中，临界角的计算公式是______。
