一、考试科目基本要求及适用范围概述： 

本《光学》考试大纲适用于模式识别与智能系统等专业的博士研究生入学考试。光学是物理电子学和光学工程等许多学科专业的基础理论课程，它主要研究几何光学成像系统、辐射度学、波动光学及光与物质相互作用的基本概念和基本分析方法。要求考生熟练掌握《光学》课程的基本概念与基本运算，并能加以灵活应用。

二、考试形式和试卷结构

试题题型为简答题、作图题和计算题。

三、考试内容 

（一）几何光学的基本定律 

1. 反射定律；

2. 折射定律。

（二）理想光学成像系统

1. 理想光学系统特点及作图法求解； 

2. 成像系统的物象关系； 

3. 平面光学系统的基本概念和计算； 

4. 像差的基础知识； 

5. 光学系统中的光束限制；

6. 常用光学仪器的基本原理和计算。 

（三） 辐射度学和光度学

1. 几个基本物理量的概念和相互关系； 

2. 朗伯辐射的基本概念； 

3. 成像光学系统相面照度计算。 

（四） 光的基本电磁理论

1. 光的电磁波属性； 

2. 平面光波和球面光波的表达式； 

3. 光在介质界面的反射和折射； 

4. 布儒斯特角和全反射；

5. 光的偏振态种类和相关计算；

6. 线偏振光的产生方式和相关器件。

（五） 光的干涉和衍射

1. 干涉的概念、条件及相关计算； 

2. 典型的干涉仪； 

3. 衍射的基本概念； 

4. 夫郎和费衍射特点； 

5. 光栅的概念、应用和光栅方程；

6. 闪耀光栅的特点及应用。 

（六）光与物质相互作用 

1. 光的吸收定律； 

2. 光的色散； 

3. 正常色散与反常色散特点； 

4. 光的散射； 

5. 瑞利散射与米氏散射基本特点。

四、考试要求 

（一）几何光学的基本定律 

1. 灵活运用几何光学反射定律进行计算；

2. 灵活运用几何光学折射定律进行计算。

（二）理想光学成像系统

1. 熟练掌握理想光学系统特点及作图法求解； 

2. 掌握成像系统的物象关系（包括放大率和拉式不变量）； 

3. 掌握平面光学系统（包括平面镜、平行平板、反射棱镜、折射棱镜）的基本概念，并进行相关计算（包括判断棱镜成像方向）； 

4. 掌握像差的基础知识（包括像差种类及产生的原因）； 

5. 掌握孔径光阑、入瞳、出瞳、视场光阑等基本概念及作用，掌握景深的概念和计算；

6. 掌握常用光学仪器的基本原理（包括放大镜、望远镜、摄影物镜主要指标含义）和计算。 

（三） 辐射度学和光度学

1. 掌握几个物理量：人眼视见函数，光通量（辐射能通量）、发光强度（辐强度）、光照度（辐照度）、光亮度（辐亮度）、辐射出射度的基本概念和相互关系； 

2. 掌握朗伯辐射的基本概念； 

3. 掌握成像光学系统相面照度计算。 

（四） 光的基本电磁理论

1. 熟练掌握光的电磁波属性； 

2. 掌握平面光波和球面光波的表达式； 

3. 掌握光在介质界面的反射和折射（包括菲涅尔公式、反射和折射的相位特性）； 

4. 掌握布儒斯特角和全反射；

5. 掌握光的偏振态种类和相关计算（包括偏振度和马吕斯定律）；

6. 掌握线偏振光的产生方式和相关器件。

（五） 光的干涉和衍射

1. 掌握干涉的概念、条件及相关计算； 

2. 掌握典型的干涉仪； 

3. 掌握衍射的基本概念； 

4. 掌握单缝和单孔夫郎和费衍射图形分布特点； 

5. 掌握光栅的概念、应用和光栅方程；

6. 掌握闪耀光栅的特点及应用。 

（六）光与物质相互作用 

1. 掌握光的吸收定律； 

2. 掌握光的色散基本含义和色散率； 

3. 掌握正常色散与反常色散特点； 

4. 掌握光的散射基本概念； 

5. 掌握瑞利散射与米氏散射基本特点。

五、主要参考教材 

石顺祥等主编，《物理光学与应用光学》，西安电子科技大学出版社。