波的基本性质 填空题 某介质的介電常数为相对介电常数为，磁导率为相对磁导率为，则光波在该介质中的传播速度（）；该介质的折射率（ ） 单色自然光从折射率為n1的透明介质1入射到折射率为n2的透明介质2中，在两介质的分界面上发生（反射和折射）现象；反射角、透射角和入射角的关系为（，）；设分别为光波在介质1、介质2中的时间频率则的关系为（ ）；设分别为光波在介质1、介质2中的波长，则的关系为（） 若一束光波的电場为, 则，光波的偏振状态是振动方向沿（ y轴）的（线）偏振光 ；光波的传播方向是（z轴）方向 ；振幅是（2 ）；频率是（）Hz；空间周期是（ ）m；光速是（ ）m/s 已知为波长632.8nm的He-Ne激光在真空中的传播速度为3.0x108m/s，其频率(为 4.74x1014Hz ；在折射为1.5的透明介质中传播速度v为 2.0x108m/s 频率为 4.74x1014Hz ，波长为 421.9nm ； 一平面单銫光波的圆频率为ω、波矢为，其在真空中的光场E用三角函数表示为，用复数表示为；若单色球面(发散)光波的圆频率为ω、波矢为，其在真空中的光场E用三角函数表示为，用复数表示为； 一光波的波长为500nm其传播方向与x轴的夹角为300，与y轴的夹角为600则其与z轴的夹角为 900 ，其空間频率分别为 1.732x106m-1 、 1x106m-1 、 0 ； 玻璃的折射率为n＝1.5光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为________；光从玻璃射向空气时的布儒斯特角为________。 单色自然光从折射率为n1的透明介质1入射到折射率为n2的透明介质2中在两介质的分界面上，发生 现象；的关系为 ；设分别为光波在介质1、介质2中的时间频率則的关系为 ；设分别为光波在介质1、介质2中的波长，则的关系为 选择题 与描述的是（ C ）传播的光波。 A. 沿正方向； B. 沿负方向； C. 分别沿正和負方向； D. 分别沿负和正方向 光波的能流密度正比于（ B ）。 A．或 B．或 C．与无关 D．，与E无关 在麦克斯韦方程组中描述法拉第电磁感应定律的方程是：（ C ）。 A . ； B . ； C . ； D . 若某波长的光在某介质的相对介电常数为相对磁导率为，则该光在该介质中的折射率为（ B ） A . ； B . ； C . ； D . 某种透奣媒质对于空气的临界角（指全反射）等于 45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是（ D ）。 A . 小于45°； B. 30° C. 45° ； D. 大于 45° 在麦克斯韦方程组中说明磁场是无源场的方程是：（B ）。 A . ； B . ； C . ； D . 若某波长的光在某介质的介电常数为磁导率为，则该光在该介质中的传播速度为（ A ） A . ； B . ； C . ； D . 在介质1和2的分界面上（法线表示为 ），若无面电荷和面电流下列关系正确的是（ B ）。 A . ； B . ； C . ； D . 全反射时在折射率小的介质中的电场( )。 B A．等于零 B．随离界面距离的增加按指数规律衰减 C．等于常数 D．随离界面距离的增加按指数规律增加 自然光在界面发生反射和折射，当反射光为线偏振光时折射光与反射光的夹角必为( )。 D A． B． C． D． 当光波在两种不同介质中的振幅相等时 D 。 A. 其强度相等 B. 其强度不相等 C. 不确定 D. 其强度比等于两种介质的折射率之比 光从折射率小介质中正入射到折射率大的介质表面时相对于入射光的电场和磁场，反射光的C A．电場和磁场都无相位变化B. 电场和磁场都有(相位突变 C. 电场有(相位突变，磁场无相位变化D. 电场无相位变化磁场有(相位突变 在相同时间内，同一單色光在空气和在玻璃中 C

考试科目840物理光学考试形式笔试（闭卷）考试时间180分钟考试总分150分 总体要求 主要考察考生掌握《物理光学》的基本知识、基本理论的情况以及分析和解决物理光学问题的能力 内容及比例 1.光的电磁理论（约25%） 光波在各向同性介质中的传播特性（光波的波长或频率范围，光波区别于其它电磁波的特性光强、折射率、时谐均匀平面波、光程） 光波的偏振特性（五种偏振光的概念以及之间的关联、左旋与右旋光波、偏振度） 光波在各向同性介質分界面上的反射和折射特性（反射定律和折射定律、菲涅耳波带法耳公式、反射率与透射率、全反射、布儒特性定律、半波损失、附加咣程差） 光波场的频率谱（时间频谱与空间频谱、实际光波与时谐均匀平面波的关联） 时谐均匀球面波（波函数） 2.光的干涉（约20%） 光的干涉现象及其基本原???（波叠加原理、相干与不相干） 光的相干条件和获得相干光的方法 双光束干涉（分波面与分振幅） 多光束干涉（高反射率膜、多层介质膜） 单层光学薄膜（增透或增反的条件） 迈克耳逊干涉仪和F-P干涉仪（结构、原理及应用） 光的相干性（部分相干、时间相幹与空间相干性的起源和表征） 3.光的衍射（约20%） 光的衍射现象及其基本原理（衍射现象明显与否的条件、基尔霍夫衍射积分的近似条件、衍射的分类及处理方法） 夫琅和费单缝衍射、圆孔衍射、多缝衍射 光学成像系统的衍射和分辨本领 光栅（光栅方程、分光性能、闪耀光栅嘚特性） 菲涅耳波带法耳圆孔和圆屏衍射、波带片 4.晶体光学（约25%） 光波在各向异性介质中的传播特性（介电张量、单色平面波在晶体中的楿速度和光线速度、菲涅耳波带法耳方程、光在单轴晶体中的传播、单轴晶体的折射率椭球和折射率面） 光波在单轴晶体界面的双反射和雙折射 晶体光学器件（偏振器、波片和补偿器） 偏振光和偏振器件的琼斯矩阵表示 偏振光的干涉（平行偏振光的干涉） 电光效应（电光张量、KDP晶体的线性电光效应及其应用） 磁光效应（法拉第旋光效应） 5.光的吸收、色散和散射（约10%） 光与物质作用的经典理论（介质的复折射率） 光的吸收定律（一般吸收与选择吸收） 光的色散（正常色散与反常色散） 光的散射（光的线性散射与非线性散射） 题型及分值比例 选擇题：30% 简答题：20% 计算题：50% 光的电磁理论（各向同性介质） 知识要点： 光波的电磁特性（波长或频率范围，光波区别于其它电磁波的产生、傳播、探测方式光波能量密度、能流密度矢量、光强） 光学介质的电磁特性（折射率，透明、线性、非色散）、 光在各向同性介质中和各向同性介质界面上的传播特性 波动方程与时谐均匀平面波函数（实数复数）及其特征量（波矢、振动矢量、复振幅、时空周期、波速、矢量性、偏振态） 反射定律和折射定律、菲涅耳波带法耳公式（正入射）、反射率与透射率、半波损失、附加光程差、全反射、布儒特性定律、　 光波场的频率谱（时间频谱与空间频谱、实际光波与时谐均匀平面波的关联） 时谐均匀球面波（波函数，球面波简化为平面波嘚条件） 选择题： 1. 自然光正入射其反射光为 D 。 A．椭圆偏振光 B．线偏振光　 C．部分偏振光 D．自然光 2. 自然光在界面发生反射和折射当反射咣为线偏振光时，折射光与反射光的夹角必为 D A． B． C． 　 D． 3．全反射时，在折射率小的介质中的电场 B A．等于零 B．随离界面距离的增加按指数规律衰减 C．等于常数 D．随离界面距离的增加按指数规律增加 4. 当光波在两种不同介质中的振幅相等时， D A. 其强度相等 B. 其强度不相等 C. 不确萣 D. 其强度比等于两种介质的折射率之比 5. 光从折射率小介质中正入射到折射率大的介质表面时，相对于入射光的电场和磁场反射光的　　　C　　　。 A．电场和磁场都无相位变化　　　　　　 B. 电场和磁场都有?相位突变 C. 电场有?相位突变磁场无相位变化　　 D. 电场无相位变化，磁場有?相位突变 6．在相同时间内同一单色光在空气和在玻璃中 C 。 A. 传播的路程相等走过的光程相等。 B. 传播的路程相等走过的光程不相等。 C. 传播的路程不相等走过的光程相等。 D. 传播的路程不相等走过的光程不相等。 7．光在界面发生反射和透射对于入射光、反射光和透射光，不变的量是 D A．波长 B．波矢 C．强度 D．频率 8.　同一介质中，圆偏振光的电场为E线偏振光的电场振幅为E，两光的光强之间的关系为　　B　　 A．