沈阳理工大学2026年硕士研究生招生考试
考试大纲
科目代码:803; 科目名称:应用光学
一、考试性质
应用光学是光电信息工程专业硕士生入学考试的业务课。考试对象为参加光电信息工程专业2026年全国硕士研究生入学考试的准考考生。
二、考试形式与考试时间
(一)考试形式: 闭卷,笔试。
(二)考试时间: 180分钟。
三、考查要点
光学是光电信息的基础学科,应用光学是光学的主要组成部分。要求考生对本专业中的基本概念、基本理论和基本方法有比较全面和系统的认识和正确的理解,并具有初步的应用能力:会运用所学基本概念、理论和方法,分析、研究、计算和估算一般难度的光学问题;能对光学系统有客观全面的理解,能够利用相关知识进行系统性能的基本分析。
(一)几何光学的基本原理
1. 几何光学基本定律的内容,表达式和现象解释;
2. 费马原理和马吕斯定律;
3. 光学系统成像概念;
4. 光学材料。
要求:掌握几何光学的基本定律的内容,表达式和现象解释;掌握费马原理和马吕斯定律,并能够进行简单推导和证明;理解光学系统成像的基本概念;理解常用光学材料的特性。
(二)共轴球面系统的成像关系
1. 共轴理想光学系统的基点,基面及某些特殊点的性质,理想光学系统的物像关系;
2. 近轴光学基本公式和意义;
3. 光学系统的放大率;
4. 光学系统的组合;
5. 图解法和解析法求像。
要求:掌握符号规则,理解共轴理想光学系统的基点,基面及某些特殊点的性质,理解理想光学系统的物像关系,掌握理想成像的条件;掌握近轴光学基本公式,理解近轴光学成像的意义;理解三个放大率之间的关系;掌握三个放大率的定义,公式和物像空间不变式;理解光学系统的组合,能够用图解法和解析法求组合系统的基点;利用图解法和解析法解决相关光学系统问题。
(三)眼睛和目视光学仪器
1. 人眼的光学特性,人眼的调节,分辨率,缺陷等;
2. 目视光学仪器的工作原理及视度调节;
3. 空间深度感觉和双眼立体视觉。
要求:理解人眼的调节,掌握人眼的光学特性,分辨率,缺陷及矫正等;了解目视光学仪器的视度调节,掌握目视光学仪器的工作原理、视角放大率;理解双眼立体感觉;掌握双目光学仪器的光学特性。
(四)平面镜棱镜系统
1. 平面镜棱镜系统在光学仪器中的应用;
2. 平面反射镜;
3. 棱镜和屋脊棱镜;
4. 平行平板;
5. 折射棱镜和光楔。
要求:理解平面镜棱镜系统在光学仪器中的应用;理解平面反射镜在光路中的作用,掌握平面反射镜的成像特性;理解棱镜在光路中的作用,掌握棱镜的成像特性和棱镜展开的意义和方法。理解屋脊棱镜在光路中的作用,掌握屋脊棱镜的成像特性和棱镜的成像方向判断;理解平行平板对光学系统成像的影响,掌握平行平板的成像性质,等效空气层等;掌握折射棱镜和光楔的光学特性和应用。
(五)光学系统中成像光束的选择
1. 光阑及其作用;
2. 成像光束的选择和远心光路;
3. 场镜的特性及应用;
4. 成像空间的景深。
要求:光阑在光学系统中的作用,掌握孔径光阑、视场光阑的特点、作用以及渐晕的概念;理解光学系统中成像光束的选择,掌握物方和像方远心光路的作用,光路结构和应用;掌握场镜的特性及应用;掌握成像空间的景深计算方法。
(六)辐射度学和光度学基础
1. 辐射度学中的基本量;
2. 光度学中的基本量;
3. 光学系统中光束的光亮度;
4. 像平面照度;
5. 人眼的主观光亮度;
6. 光学系统中的能量损失光度学基础。
要求:立体角的意义及其在光度学中的应用,理解人眼的视见函数,掌握辐射度学基本量的定义,表达式和单位;理解辐射度学和光度学的关系;掌握光度学基本量的定义,表达式和单位;理解光照度公式和发光强度的余弦辐射定律以及全扩散表面,掌握光学系统中成像光束光亮度的变化规律;理解照相物镜像平面的光照度和光圈数;掌握轴上和轴外物点的像平面照度表达式;理解人眼的主观光亮度概念和决定因素,掌握通过望远镜观察物体时主观亮度的变化情况;掌握光学系统中的能量损失光度学基础。
(七)光学系统中成像质量的评价方法
1. 单色像差和复色像差;
2. 理想光学系统的分辨率;
3. 各种光学系统分辨率的表示方法基本概念,基本定律,成像概念;
4. 光学传递函数。
要求:了解光学系统的设计过程,光学系统成完善像的条件,理解成像质量的评价方法,掌握光学系统产生各种像差的原因、度量方法;理解理想光学系统衍射分辨率的表达式;掌握各种光学系统分辨率的表示方式,基本概念,基本定律,成像概念;理解光学传递函数及如何用传递函数分析光学系统成像质量。
(八)典型光学系统
1. 望远系统的原理和类型(开普勒和伽利略望远镜),望远系统的光学性能和技术条件;
2. 放大镜和显微镜的工作原理,显微系统的光学性能;
3. 照相机和投影仪;
4. 光学系统的外形尺寸的计算。
要求:理解望远系统的原理、类型和光路结构,理解望远系统的光学性能和技术条件;理解放大镜的光学性能,显微镜物镜、目镜的光学性能。掌握显微镜的原理,光学性能以及光路结构;了解照相机和投影仪的基本光学结构及性能;理解光学系统设计过程,几何光学理论在光学设计中的应用,掌握光学系统外形尺寸设计方法。
附件1:试题导语参考
一、简答题(10小题,共50分)
二、计算分析证明题(4小题,共60分)
三、作图题(5小题,共40分)
注:试题导语信息最终以试题命制为准
附件2:参考书目信息
1.郁道银、谈恒英等.工程光学.北京:机械工业出版社.2012年.
2.李林、黄一帆等.应用光学.北京:北京理工大学出版社.2017年.