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考試科目： 現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)

代碼：994

一、概述

《現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)》課程是凝聚態(tài)光物理學(xué)專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課，研究光的本性、光的運(yùn)動(dòng)和光與物質(zhì)的相互作用的基礎(chǔ)學(xué)科。主要包括波動(dòng)光學(xué)；幾何光學(xué)；傅立葉光學(xué)；非線性光學(xué)；激光物理；光的量子性等。

二、課程考試的基本要求

基本要求按深入程度分“了解”、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“會(huì)用”)三個(gè)層次。

波動(dòng)光學(xué)：

1. 掌握光波的電磁性質(zhì)、定態(tài)光波復(fù)振幅描述、光波干涉；理解光波的數(shù)學(xué)描寫及波前分析方法。

2.光的干涉

理解相干光的條件及獲得相干光的方法。 掌握光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系，了解菲涅耳公式解釋半波損失。掌握楊氏雙縫干涉原理和干涉條紋的位置。掌握等傾干涉和等厚干涉的基本概念及其應(yīng)用。了解邁克耳孫干涉儀的工作原理。了解法布里-珀羅干涉儀的多光束干涉特點(diǎn)，牛頓環(huán)的工作原理。了解時(shí)間相干性和空間相干性的概念。

3.光的衍射

了解惠更斯－菲涅耳原理及它對(duì)光的衍射現(xiàn)象的定性解釋。 理解用波帶法來分析單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射條紋分布規(guī)律的方法。 理解光柵衍射公式的導(dǎo)出過程及其意義。了解夫瑯和費(fèi)圓孔衍射的光強(qiáng)分布公式。了解衍射對(duì)光學(xué)儀器分辨率的影響。 了解X射線的衍射現(xiàn)象和布拉格公式的物理意義.

4.光的偏振

理解自然光與偏振光的區(qū)別； 理解布儒斯特定律和馬呂斯定律；了解雙折射現(xiàn)象；了解自然光、線偏振光、部分偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的獲得方法和檢驗(yàn)方法。掌握1/4波晶片的功用及偏振光干涉的基本原理。

5.了解一、二種經(jīng)典的近代的測量光速的方法。了解群速度的概念。了解對(duì)光的吸收、散射和色散的經(jīng)典解釋。

幾何光學(xué)

6.理解光線、實(shí)像、虛像和虛物的概念。掌握用費(fèi)馬原理導(dǎo)出折射定律。掌握薄透鏡的物象公式和任意光線的作圖成像法。了解基點(diǎn)、基面的物理意義。

現(xiàn)代光學(xué)基礎(chǔ)

7.理解亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)，受激發(fā)射光激勵(lì)，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，光振蕩等基本概念。理解紅寶石激光器，He－Ne激光器和可調(diào)諧染料激光器。

8.初步理解非線性光學(xué)及其應(yīng)用。

9.能夠定性解釋全息照相的基本原理。

10.了解空間頻率、空間濾波等傅立葉光學(xué)的幾個(gè)基本概念。

11.了解光的量子性和主要實(shí)驗(yàn)證據(jù)――光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)，理解光的波粒二像性

參考書：

《光學(xué)教程》，姚啟均，高等教育出版社，2009年， ISBN：9787040239157

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