2015光電子與光子學(xué)技術(shù)入學(xué)考試業(yè)務(wù)課考試大綱《激光原理》部分激光的基本原理（第6版出版社，第一章）光的受激輻射基本概念；激光的特性。光學(xué)諧振腔與高斯光束（第6版防工業(yè)出版社，第二章）穩(wěn)定球面腔：對(duì)稱共焦腔的自再現(xiàn)模及其行波場(chǎng)及計(jì)算。q(ABCD電磁場(chǎng)和物質(zhì)的共振相互作用（第6版第四章）電磁場(chǎng)和物質(zhì)相互作用：光譜線加寬和線型函數(shù)；自然加寬和碰連續(xù)激光器的增益與工作特性：增益系數(shù)與小信號(hào)增益；均勻加特性；單模激光器的線寬極限；激光器的頻率牽引。激光振蕩特性（第6版國(guó)防工業(yè)出版社，第五章）激光器的振蕩閾值和輸出功率和能量。弛豫振蕩、線寬極限、頻率牽引。（第6版）選模和穩(wěn)頻。Q《物理光學(xué)》部分（第三版第一章光的電磁理論光的電磁波性質(zhì)平面電磁波球面波電磁場(chǎng)的邊值關(guān)系光在兩介質(zhì)分界面上的反射和折射全反射第二章光波的疊加和分析兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的單色光波的疊加駐波兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向互相垂直的光波的疊加要求：①掌握光的疊加原理，掌握同頻率、同振動(dòng)方向的兩列光波的疊加；②理解頻率相同、振動(dòng)方向互相垂直、有固定位相差關(guān)系的兩光波的疊加，掌握光的五種偏振態(tài)的特性；③領(lǐng)會(huì)群速度、相速度的概念，了解光程差、位相差的概念和轉(zhuǎn)換關(guān)系。第三章光的干涉和干涉儀實(shí)際光波的干涉及實(shí)現(xiàn)方法楊氏干涉實(shí)驗(yàn)分波前干涉的其他實(shí)驗(yàn)裝置條紋的對(duì)比度相干性理論平行平板產(chǎn)生的干涉楔形平板產(chǎn)生的干涉用牛頓環(huán)測(cè)量透鏡的曲率半徑3.10要求：①理解獲得相干光的方法，掌握條紋可見(jiàn)度的定義，以及空間相干性、時(shí)間相干性和光源振幅比對(duì)條紋可見(jiàn)度的影響；②掌握楊氏干涉的基本原理，干涉條件，熟悉光強(qiáng)分布的計(jì)算;③掌握等傾干涉和等厚干涉的條紋特征、光強(qiáng)分布計(jì)算；掌握邁克爾遜干涉儀、牛頓環(huán)的第四章多光束干涉與光學(xué)薄膜平行平板的多光束干涉法布里－珀羅干涉儀要求：①掌握平行平板多光束干涉的光強(qiáng)分布、干涉規(guī)律及應(yīng)用；第五章光的衍射5.1惠更斯-菲涅爾原理菲涅爾衍射和夫朗和費(fèi)衍射矩孔和單縫的夫朗和費(fèi)衍射圓孔的夫朗和費(fèi)衍射光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)多縫的夫朗和費(fèi)衍射要求：①了解標(biāo)量衍射基本理論，掌握菲涅爾衍射和夫朗和費(fèi)衍射的近似條件;基本原理及相關(guān)計(jì)算公式；③掌握?qǐng)A孔夫朗和費(fèi)衍射的光強(qiáng)分布規(guī)律，理解光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)及有關(guān)計(jì)算。第七章光的偏振與晶體光學(xué)基礎(chǔ)偏振光和自然光晶體的雙折射雙折射的電磁理論晶體光學(xué)性質(zhì)的圖形表示光波在晶體表面上的反射和折射晶體光學(xué)器件偏振光和偏振器件的矩陣表示要求：①掌握偏振光和自然光的差別，熟悉獲得偏振光和檢驗(yàn)偏振光的方法;②熟悉雙折射的電磁理論、單軸晶體和雙軸晶體的光學(xué)性質(zhì)及其圖形表示，光波在晶體中傳播的幾何法描述；③平面光波在各向異性媒質(zhì)界面上的反射和折射;④偏振器和補(bǔ)償器的原理和應(yīng)用;Assignment 作答；獨(dú)立完成)1.已知t=0時(shí)的波形為：?(y,0)?32y2?1y2m/st=0t=1s時(shí)的波形。2.（1）U1(z,t)?acos(hz??t??0)tz?)]T?U3(z,t)?a(Bz?ct)2.U2(z,t)?acos2[2?(（2）試確定上述各波的傳播方向和傳播速度143.12??10rad/，而在任一t給定時(shí)刻，相位隨距離x4??10rad/m106x向前進(jìn)，求出波的傳播速率并寫(xiě)出波函數(shù)的表達(dá)式。zE=5cos[1015?(z/(0.7ctAlightwavetravelsfrompointAtopointBinvacuum.Supposeweintroduceintoitspathaflatglassplatng?1.50ofthicknessL=1.00mm.Ifthvacuumwavelengthis500nm,howmanywavesspanthespacefromAtoBwithandwithouttheglassinplace?Whatphaseshiftisintroducedwithinsertionoftheplate?AssignmentII(要求：抄題；書(shū)寫(xiě)規(guī)范清晰；英文題目可以英文作答；獨(dú)立完成)rrxy?y?????x???Ey?0，Ez?102cos???1014?t?????c?2??求出該電磁波的頻率、波長(zhǎng)、振幅、周期和初相位。xt=0x?0；在處，x?5?/12k面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)，并且證明它是三維波動(dòng)微分方程的解。與這些波前相聯(lián)系的波場(chǎng)的類型和傳播特征。x2?y2U1(x,y,0)?exp[i5k()]Dx2?y25x?8yU2(x,y,0)?exp[ik()]exp[?ik()]2D2Dx2?y25x?8yU3(x,y,0)?exp[?i4k()]exp[?ik()].2D2Dk?2??,D?0.kt]},求k方向的單位矢量k0AssignmentIII(要求：抄題；書(shū)寫(xiě)規(guī)范清晰；英文題目可以英文作答；獨(dú)立完成)10.A550nmharmonicelectromagnetic(EM)wavewhoseelectricfieldisinthez-directionistravelinginthey-directioninvacuum.Whatisthefrequencyofthewave?Determineboth?andkforthiswave.Iftheelectricfieldamplitudeis600V/m,whatistheamplitudethemagneticfield?WriteanexpressionforbothE?t?andB?t?giventhateachzeroatx=0andt=0.Putinalltheappropriateunits.2.Considertheplaneelectromagneticwave(inSIunits)givenbyexpressionsE?Ey?2cos?2??10??t?14????x???，andEz?0.??c?2??Whatarethefrequency,wavelength,directionofmotion,amplitude,initialphaseangle,andpolarizationofthewave?Writeanexpressionforthemagneticfluxdensity.試確定下列各組光波表示式所代表的偏振態(tài)Ex?E0sin??t?kz?,Ey?E0cos??t?kz?Ex?E0cos??t?kz?,Ey?E0cos??t?kz??4?Ex?E0sin??t?kz?,Ey??E0sin??t?kz?4.的偏振態(tài)的瓊斯矢量。AssignmentIV(要求：抄題；書(shū)寫(xiě)規(guī)范清晰；英文題目可以英文作答；獨(dú)立完成)h=0.01mm折射率若光波的波長(zhǎng)500nm，試計(jì)算插入玻璃片前后光束光程和相位的變化。A，波長(zhǎng)為λxz軸夾角為θxy試計(jì)算下面兩種色散規(guī)律的群速度（表示式中的v是相速度：（1）電離層中的電磁波，v?波波長(zhǎng)，b是常數(shù)。（2）正交c的直波導(dǎo)管中的電磁波，v?cc是真空中的光速，a是與波導(dǎo)管截面有關(guān)的常數(shù)。400nmxy兩波的振幅為Axzz軸的夾角分別為10度和-10度。求：xyxyXOYz面光波的表達(dá)式為（省略exp??i?子）E?x,y,z?e在＝0平面上放置一個(gè)足夠大的平面模板，ikzt01x?2?0.8?????求從模板右側(cè)剛剛射出的波長(zhǎng)的空間頻譜Efx,y變化。???【提示：?函數(shù)公式?xAssignmentV獨(dú)立完成)I040與空氣分界面上的兩個(gè)布儒斯特角。1.56為零，求這束光的偏振態(tài)和入射角。（自然光）60°，試求太陽(yáng)光的透射率。Figurebelowisaplotofthesineoftheangle-of-incidenceversussineofthetransmissionanglemeasuredaslightpassedfromairintoamoreopticallydensemedium.Discussthecurve.Whatisthesignificanceoftheslopeoftheline?Guessatwhatthedensemediummightbe.AssignmentVI答；獨(dú)立完成)1、望遠(yuǎn)鏡之物鏡為一雙膠合透鏡，其單透鏡的折射率分別為1.52和1.60別為多少？（假設(shè)光束通過(guò)各反射面時(shí)接近正入射）1.521.68面的入射角也是布儒斯特角。600nmAssignmentVII答；獨(dú)立完成)DeterminetheresultantofthesuperpositionoftheparallelE1?E01sin??t??1?andE2?E02sin??t??2?when??120?,E01?6,E02?8,?1?0,and?2??UsethecomplexrepresentationtofindtheresultantE?E1?E2,E1?E0cos?kx??t?andE2??E0cos?kx??t?.Describethecompositewave.ConsiderthefunctionsE1?3cos?tandE2?4sin?t.ProvethatE3?E1?E2?5cos??t???;determine?.DiscussthevaluesofE3wherevereitherE1?0orE2?0.DoesE3leadorlagE1?Explain.1cm璃片一端與反射鏡接10?m250?mxoyA1A2（cos?1,cos?1,co1（cos?2,cos?2,co2試求xoy平面上的光強(qiáng)分布及空間頻率。AssignmentVIII答；獨(dú)立完成)Let’snowderiveabeatpatternexpressionassumingthatthetwooverlappingequal-amplitudecosinewaveshaveangularspatialfrequencieskc??kandkc??k,andangulartemporalfrequenciesof?c???and?c???,respectively.Herekcand?ccorrespondtothecentralfrequencies.ShowthattheresultantwaveisthenE?2E01cos??kx???t?cos?kcx??ct?Provethatthespeedoftheenvelope,whichisthewavelengthoftheenvelopdividedbytheperiodoftheenvelope,equalsthegroupvelocity,namely,??k.0xzzAxyAssignmentIX答；獨(dú)立完成)0.4mm50cm試求光屏上第一亮條紋與中央亮條紋之間的距離。P0.1mmP少？P1.5mm1m1＝650nm和?2＝532nm的兩種光波，試求兩光波分別形成的條紋間距以及兩組條紋的第8863.Kr放電管發(fā)出的紅光波長(zhǎng)為?＝605.7nm700mm，試求該光波的波譜寬度和頻率寬度。D（???，并設(shè)兩波長(zhǎng)的光強(qiáng)度相等。x??2?Dx?????2?Dx?I?4a?1?cos????cos??d2??d??00????2式中，a為每一縫的光振幅；求證可見(jiàn)度的變化周期為。WillwegetaninterferencepatterninYoung’sexperimentifwereplacthesourceslitSbyasinglelightbulb?WhatwouldoccurifwereplacedslitsS1andS2bytheresamebulbs?AssignmentX獨(dú)立完成)Whitelightfallingontwolongnarrowslitsemergesandisobservedonadistantscreen.Ifredlight(??780nm)inthefirstorderfringeoverlapsviinthesecond-orderfringe,whttr’swavelength?S1M普通雙縫干涉產(chǎn)生的條紋有何異同？屏SS1S2C=5.0A=2.0cma=0.5mm鏡面右側(cè)，距離右側(cè)鏡邊緣B=3.0m，設(shè)光波波長(zhǎng)為589nm。接收屏上干涉條紋的間距Δx=?在接收屏上最多能看到幾個(gè)條紋？AssignmentXI(要求：抄題；書(shū)寫(xiě)規(guī)范清晰；英文題目可以英文作答；獨(dú)立完成)Supposeawedge-shapedairfilmismadebetweentwosheetsofglass,withapieceofpaper7.618?10-5mthickusedathespacerattheirveryIflightofwavelength500nmcomesdownfromdirectlyabove,determinethenumberofbrightfringesthatwillbeseenacrossthewedge.在題圖中，ABDOAB設(shè)計(jì)一測(cè)量金屬細(xì)絲直徑的方案；BAB光垂直照射下看到的條紋形狀如何？若單色光波長(zhǎng)?＝632.8nm2/5，問(wèn)凹槽的深度是多少？MAMichelsonInterferometerisilluminatedwithmonochromaticOneofitsmirrorsisthenmoved2.53?10-5m,anditisobservedthat92fringe-pairs,brightanddark,passbyintheprocess.Determinethewavelengthoftheincidentbeam.用鈉黃光（589.3nm）10個(gè)亮環(huán)，且中心是亮斑（中心亮斑不計(jì)為亮環(huán)數(shù)，移動(dòng)平面鏡M1到中心吞（吐）105M110M1移動(dòng)的距離；移動(dòng)前中心亮斑的干涉級(jí)次；移動(dòng)后中心亮斑的干涉級(jí)次。假設(shè)照明邁克爾遜干涉儀的光源發(fā)出兩種波長(zhǎng)為?1?2M1平移時(shí)，條紋將周期性地消失和再現(xiàn)。若以?hM1色光的波長(zhǎng)差?1?2?h如果把鈉光包含的?1＝589.6nm2＝589.0nm?hAssignmentXII答；獨(dú)立完成)S為中心波長(zhǎng)為500nm10nm求觀察屏上干涉條紋消失時(shí)的級(jí)次。600nm600nmF－P干涉儀上進(jìn)行比1.5mm重合一次。試求未知光波的波長(zhǎng)。600nm隔d10mmF-P?1的光所產(chǎn)生的干涉條紋的中間，問(wèn)二光波長(zhǎng)相差多少？Athinfilmofethylalcohol(n=1.36)spreadonaflatglassplateilluminatedwithwhitelightshowsacolorpatterninreflection.Ifaregionofthefilmreflectsonlygreenlight(500nm)strongly,howthickisit?如果接收屏緊靠近勞埃德鏡的右端（即B=0德鏡接觸點(diǎn)處的光強(qiáng)=？在菲涅耳雙面鏡實(shí)驗(yàn)中，單色光波長(zhǎng)?0.5m1.5m觀察屏上條紋的間距；P83】2mm的圓形500nm1.5m發(fā)生干涉的最大距離是多少？波長(zhǎng)為0.40?m～0.76?m、1.5強(qiáng)？2013年11月12日課后要求（）表達(dá)式；從google中搜索HuygenFresnlKirhof們?cè)趯?duì)光學(xué)發(fā)展的第五章光的衍射20131119（要求：?jiǎn)沃茏鳂I(yè)寫(xiě)在AB有題目，有解答）推導(dǎo)證明：用點(diǎn)光源發(fā)出的球面波照明衍射物體，經(jīng)過(guò)薄透鏡之復(fù)振幅分布。3600nm21.5nm，系統(tǒng)中透鏡的焦距為400nm980nm寫(xiě)出遠(yuǎn)離狹縫區(qū)的衍射光強(qiáng)表達(dá)式；12180樣功能的理想裝置，推導(dǎo)光強(qiáng)分布表達(dá)式并畫(huà)出強(qiáng)度花樣草圖。Anarrowsingleslit(inair)inanopaquescreenisilluminatedbyinfraredfromaHe-Nelaserat1152.2nm,anditisfoundthatthecenterofth10thdarkbandintheFraunhoferpatternliesatanangleof6.2?offthecentralaxis.Pleasedeterminethewidthoftheslit.Atwhatanglewillthe1minimumappeariftheentirearrangementisimmersedinwater(n=1.33)ratherthanair?20131122請(qǐng)按照要求完成：作業(yè)本上有題目和解答；1.Acollimatedbeamofmicrowavesimpingesinametalscreenthatcontainsalonghorizontalslitthatis20cmwide.Adetectormovingparalleltothescreeninthefar-fieldregionlocatesthefirstminimumofirradianceatanangleof36.87?abovethecentralaxis.Determinethewavelengthoftheradiation.2.P237:5.12;5.18;20131126請(qǐng)按照要求完成：作業(yè)本上有題目和解答；Twolongsl