中国科学院大学硕士研究生入学考试
《光学》考试大纲
一、考试科目基本要求及适用范围概述
《光学》考试大纲适用于“光学”“光学工程”“物理电子学”等专业的硕士
研究生入学考试。本课程考试旨在考查学生对光学的基础理论、基本知识和基本
技能掌握的程度，以及运用所学理论解决基本实际问题的能力。
二、考试形式和试卷结构
1. 考试形式：闭卷笔试
2. 考试时间：180分钟
中国科学院大学
3. 总分：150分
4. 考试内容比例：
(1)物理光学部分：约60%
(2)应用光学部分：约40%
5. 考核内容比例：
(1)基本概念和基本理论：60%
(2)综合和实际应用：40%
6. 主要题型：简答题、计算题等。
三、考试内容
物理光学部分
(一) 光的电磁理论基础
1. 光波的特性：光波场的数学表示、光波的速度，光波场的时域、空域频谱，
光波场的横波性及偏振态表示。
2. 光波在介质界面上的反射和折射：反射和折射定律、菲涅耳公式，反射率
和折射率，反射和折射的相位、偏振特性，全反射。
(二) 光的干涉
1. 干涉基本条件与相干性;
2. 双光束干涉、平行平板多光束干涉;
3. 光学薄膜：增透膜、高反射膜、干涉滤光片;
4. 典型干涉仪：迈克尔逊干涉仪、马赫-泽德干涉仪、法布里-珀罗干涉仪。
(三) 光的衍射
1. 衍射基本理论;
2. 夫琅禾费衍射：单缝衍射、圆孔衍射、多缝衍射、巴俾涅原理;
3. 菲涅耳衍射：圆孔衍射、直边衍射;
4. 衍射的应用：光栅、波带片、小孔、细线直径测量，狭缝测量;
5. 傅里叶光学基础。
(四) 光在各向异性介质中的传播特性
1. 光在晶体中传播特性的解析法描述、几何法描述，光在各向同性介质、单
轴晶体中的传播特性;
中国科学院大学
2. 平面光波在晶体界面上的反射和折射特性：双折射，双反射;
3. 晶体光学元件：偏振棱镜、波片、补偿器
4. 晶体的偏光干涉
5. 晶体的旋光性
(五) 晶体的感应双折射
1. 晶体的线性电光效应及应用;
2. 声光效应(喇曼-乃斯衍射、布喇格衍射)及应用;
3. 法拉第效应
(六) 光的吸收、色散和散射
光的吸收、色散和散射基本概念
应用光学部分
(七) 几何光学基础
1. 基本概念和基本定律：光的直线传播定律，折射和反射定律，费马原理，
马吕斯定律;
2. 基本光学元件及其成像特性：符号规则，折射球面及其近轴区物像关系，
反射球面镜及其近轴区物像关系，反射平面镜成像的特点和应用，平板的成像公
式及其应用，反射棱镜及其成像，透镜及其成像，共轴球面光学系统及其成像。
(八) 理想光学系统及其成像关系
1. 理想光学系统的基点和基面及其性质;
2. 图解法确定理想光学系统的物像关系和基点、基面;
3. 解析法确定理想光学系统的物像关系—成像公式和放大率公式;
4. 理想光学系统的组合(双光组组合公式、截距法和正切法求解多光组组合
公式)。
(九) 光学系统像差基础和光路计算
1. 光学系统的像差及光路计算：像差的基本概念，共轴球面光学系统中近轴
区的光路计算，共轴球面光学系统中子午面内光线的光路计算;
2. 光学系统的光束限制：孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳的作用及其确定方
法，视场 光阑、入射窗和出射窗的作用及其确定方法，渐晕和景深的概念。
(十) 光学仪器
中国科学院大学
1. 眼睛(眼睛的结构、调节能力，眼睛的缺陷及其校正方法);
2. 放大镜、显微镜和望远镜(基本原理、一般结构、基本使用方法)。
四、考试要求
物理光学部分
(一) 光的电磁理论基础
l. 掌握光电磁波的基本特性和基本参量;
2. 熟练掌握光波在介质界面上反射定律和折射定律、菲涅尔公式，掌握反射
和折射的相位、偏振特性和全反射特性。
(二) 光的干涉
1. 掌握光的相干性特性;
2. 熟练掌握双光束干涉、多光束干涉特性;
3. 掌握光学薄膜的处理方法;
4. 掌握典型干涉仪和干涉滤光片的工作原理。
(三) 光的衍射
1. 熟练掌握夫朗和费衍射的基本特性：单缝衍射、圆孔衍射、多缝衍射、巴
俾涅原理;
2. 掌握菲涅耳衍射的特性：菲涅耳圆孔衍射、菲涅耳直边衍射;
3. 熟练掌握光栅、波带片的特性;
4. 掌握傅里叶光学基础知识。
(四) 光在各向异性介质中的传播特性
1. 熟练掌握光在单轴晶体中的传播特性;
2. 掌握平面光波在单轴晶体界面上的双折射特性、相移特性、偏振特性;
3. 掌握偏振棱镜、波片的工作原理和基本特性;
4. 掌握晶体偏光干涉的原理和基本特性。
(五) 晶体的感应双折射
1. 掌握晶体(KDP、GaAs)的线性电光效应及基本应用;
2. 掌握声光效应、法拉第效应概念。
(六) 光的吸收、色散和散射
中国科学院大学
了解光的吸收、色散和散射的基本概念。
应用光学部分
(七) 几何光学基础
1. 掌握基本概念和基本定律;
2. 熟练掌握基本光学元件及其成像特性。
(八) 理想光学系统及其成像关系
1. 掌握理想光学系统的基点和基面及其性质;
2. 能通过图解法和解析法确定光学系统的物像关系，并能够进行简单的光学
成像系统的设计;
3. 熟悉光组的概念，并能够确定双光组和多光组的等效光组。
(九) 光学系统像差基础和光路计算
1.了解光学系统的像差和色差概念、基本特点及其对成像的影响，能够求解
简单的球 面光学系统的光路和基本初级像差;
2. 了解光学系统中光阑的作用和意义及其相关的概念，并能够确定简单光学
系统的孔径光阑和视场光阑。
(十) 光学仪器
了解基本助视光学仪器的基本原理和结构
五、主要参考书目
1. 石顺祥、王学恩、刘劲松，《物理光学与应用光学(第二版)》，西安电子
科技大学出版社，2008.8。
2. 郁道银、谈恒英，《工程光学(第二版)》，机械工业出版社，2006.2。
编制单位：中国科学院大学
编制日期：2025年6月30日