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考试科目： 现代光学基础

代码：994

一、概述

《现代光学基础》课程是凝聚态光物理学专业的一门基础必修课，研究光的本性、光的运动和光与物质的相互作用的基础学科。主要包括波动光学；几何光学；傅立叶光学；非线性光学；激光物理；光的量子性等。

二、课程考试的基本要求

基本要求按深入程度分“了解”、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“会用”)三个层次。

波动光学：

1. 掌握光波的电磁性质、定态光波复振幅描述、光波干涉；理解光波的数学描写及波前分析方法。

2.光的干涉

理解相干光的条件及获得相干光的方法。 掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，了解菲涅耳公式解释半波损失。掌握杨氏双缝干涉原理和干涉条纹的位置。掌握等倾干涉和等厚干涉的基本概念及其应用。了解迈克耳孙干涉仪的工作原理。了解法布里-珀罗干涉仪的多光束干涉特点，牛顿环的工作原理。了解时间相干性和空间相干性的概念。

3.光的衍射

了解惠更斯－菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释。 理解用波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法。 理解光栅衍射公式的导出过程及其意义。了解夫琅和费圆孔衍射的光强分布公式。了解衍射对光学仪器分辨率的影响。 了解X射线的衍射现象和布拉格公式的物理意义.

4.光的偏振

理解自然光与偏振光的区别； 理解布儒斯特定律和马吕斯定律；了解双折射现象；了解自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的获得方法和检验方法。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、二种经典的近代的测量光速的方法。了解群速度的概念。了解对光的吸收、散射和色散的经典解释。

几何光学

6.理解光线、实像、虚像和虚物的概念。掌握用费马原理导出折射定律。掌握薄透镜的物象公式和任意光线的作图成像法。了解基点、基面的物理意义。

现代光学基础

7.理解亚稳态能级，受激发射光激励，粒子数反转，光振荡等基本概念。理解红宝石激光器，He－Ne激光器和可调谐染料激光器。

8.初步理解非线性光学及其应用。

9.能够定性解释全息照相的基本原理。

10.了解空间频率、空间滤波等傅立叶光学的几个基本概念。

11.了解光的量子性和主要实验证据――光电效应和康普顿效应，理解光的波粒二像性

参考书：

《光学教程》，姚启均，高等教育出版社，2009年， ISBN：9787040239157

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