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2021中国科学院大学光学工程080300考研科目及参考书目

2021中国科学院大学光学070207考研科目及参考书目

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中国科学院光学专业介绍

　　一、学科概况
　　高能物理研究所是从事粒子物理研究、先进加速器技术研究与开发应用、先进射线技术研究及应用的大型综合性研究基地。大科学装置的建设与应用是其显著特点和主要工作内容。北京同步辐射装置作为北京正负电子对撞机重要组成部分，依托自身大科学装置的优势，对我国基础科学与应用科学的发展起着重要的推动和支撑作用。
　　围绕同步辐射理论和应用的光学学科始终是高能物理研究所物理学科的重要组成部分，同时也是高能物理研究所物理学科的优势学科之一。1990年，北京同步辐射装置建成并投入使用以来，光学学科伴随着同步辐射应用的日益推广而获得不断发展，目前本学科已完成各类国家和省部级科研项目数十项，正在承担的科研项目超过20项，科研总经费超过亿元。近十年来获省部级科研、教学成果奖5项，在国内外期刊发表论文上百篇。 高能物理研究所的光学学科具有优异的教学和科研条件，目前北京同步辐射装置共建有16个光束线和实验站，此外还有专业的晶体实验室、光学实验室、X射线探测器实验室等。仪器设备总值超过2亿元。
　　光学学科形成了团结合作、奋发向上的科研团队，其中研究员13名，副研究员22名，包括中国科学院院士1名，中国科学院“百人计划”入选者2名，国家杰出青年基金获得者1名。

　　二、学科内涵与特色
　　本学科针对同步辐射光源特点和需求，跟踪同步辐射光学前沿发展，学习同步辐射尤其是X射线的基础知识和理论，围绕其产生、传输、调制、探测以及应用等方面开展先进理论、技术、方法和关键部件的研究。
　　目前学科专业方向和具体研究内容主要包括以下几个方面：
　　1、先进光源理论、技术和方法
　　跟踪国际高亮度光源理论和技术的发展，重视高空间分辨、高时间分辨、高能量分辨和高偏振性等同步辐射先进技术和新方法研究，特别鼓励和支持具有自主知识产权的技术发明和分析理论的创新，如(1)结合国家重大项目需求，发展新的实验分析方法和理论；(2)特殊光束线设计和新型光学元件研制；(3)新型探测器探索和先进探测器设计与研制。
　　2、X射线成像理论、方法及应用
　　开展X射线相位衬度成像和散射成像的新理论和新方法研究，并通过理论、技术和方法的不断创新，把相位衬度成像机制和散射成像机制推向应用.
　　3、同步辐射探测技术
　　学习、掌握X射线探测器的基本知识，针对同步辐射实验特点，开展先进同步辐射探测器设计和研制工作，满足高空间分辨、高能量分辨、高时间分辨、高计数率和大动态范围等高性能需求。
　　4、同步辐射光学技术及应用
　　开展同步辐射前沿光学技术的研究和探索，包括X射线光学理论与计算、X射线的调制技术（聚焦、单色等）、X射线光学元件研制、高精度X射线检测、超高精密光学系统、X射线光源（插入件）等；以及应用同步辐射开展科学实验的方法、技术等研究工作。

　　三、培养对象与目标
　　本学科培养光学专业的硕士和博士，招生对象为大学物理学和光学专业的本科毕业生，学生除了需要具备良好的专业知识外，还应该具有较强的动手能力和实验基础。学生的培养以德智体全面发展为宗旨，注重提升学生的专业素质和科研能力。
　　本学科的人才培养目标是：具有扎实的光学理论基础和宽广的专业知识体系，熟练掌握光学的理论、方法、技术和应用并能有机结合，相互交融。了解国际发展前沿，并能针对科学目标独立开展研究工作，具有较强的攻关和创新能力。

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2021中国科学院大学光学专业研究生考试大纲

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
本课程考试形式为闭卷笔试，考试时间180分钟，总分150分。考试内容包括物理光学和应用光学两部分，各占比例约60%和40%。考试内容中基本概念和基本理论的考核占60%，综合和实际应用的考核占40%。主要题型有：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：反射定律和折射定律，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. 光波干涉的基本条件，光的相干性；
2. 双光束干涉、平行平板的多光束干涉；
3. 光学薄膜：增透膜，高反射膜，干涉滤光片；
4. 典型的干涉仪：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. 光衍射的基本理论；
2. 夫朗和费衍射：单缝衍射，圆孔衍射，多缝衍射，巴俾涅原理；
3. 菲涅耳衍射：菲涅耳圆孔衍射，菲涅耳直边衍射；
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；
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，波片和补偿器；
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 
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、菲涅耳公式，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 
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：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），北京：机城工业出版社，2006.2。
 
编制单位：中国科学院大学
编制日期：2019年6月28日
 

2021中国科学院大学光学工程080300考研科目及参考书目

光学考研院校

基本信息

专业介绍

专业点分布

专业院校排名

序号	学校代码	学校名称	评选结果
1	10001	北京大学	A+
2	10358	中国科学技术大学	A+
3	10003	清华大学	A
4	10246	复旦大学	A
5	10248	上海交通大学	A
6	10284	南京大学	A
7	10055	南开大学	A-
8	10183	吉林大学	A-
9	10335	浙江大学	A-
10	10486	武汉大学	A-
11	10487	华中科技大学	A-
12	10558	中山大学	A-
13	10027	北京师范大学	B+
14	10108	山西大学	B+
15	10200	东北师范大学	B+
16	10213	哈尔滨工业大学	B+
17	10247	同济大学	B+
18	10269	华东师范大学	B+
19	10384	厦门大学	B+
20	10422	山东大学	B+
21	10511	华中师范大学	B+
22	10574	华南师范大学	B+
23	10698	西安交通大学	B+
24	10730	兰州大学	B+
25	90002	国防科技大学	B+
26	10002	中国人民大学	B
27	10141	大连理工大学	B
28	10280	上海大学	B
29	10285	苏州大学	B
30	10476	河南师范大学	B
31	10532	湖南大学	B
32	10533	中南大学	B
33	10542	湖南师范大学	B
34	10610	四川大学	B
35	10611	重庆大学	B
36	10697	西北大学	B
37	10699	西北工业大学	B
38	10718	陕西师范大学	B
39	10005	北京工业大学	B-
40	10008	北京科技大学	B-
41	10094	河北师范大学	B-
42	10126	内蒙古大学	B-
43	10145	东北大学	B-
44	10186	长春理工大学	B-
45	10319	南京师范大学	B-
46	10394	福建师范大学	B-
47	10445	山东师范大学	B-
48	10459	郑州大学	B-
49	10530	湘潭大学	B-
50	10736	西北师范大学	B-
51	10004	北京交通大学	C+
52	10165	辽宁师范大学	C+
53	10270	上海师范大学	C+
54	10287	南京航空航天大学	C+
55	10337	浙江工业大学	C+
56	10345	浙江师范大学	C+
57	10403	南昌大学	C+
58	10446	曲阜师范大学	C+
59	10475	河南大学	C+
60	10561	华南理工大学	C+
61	10613	西南交通大学	C+
62	10673	云南大学	C+
63	11065	青岛大学	C+
64	10010	北京化工大学	C
65	10065	天津师范大学	C
66	10140	辽宁大学	C
67	10203	吉林师范大学	C
68	10251	华东理工大学	C
69	10346	杭州师范大学	C
70	10370	安徽师范大学	C
71	10414	江西师范大学	C
72	10593	广西大学	C
73	10602	广西师范大学	C
74	10635	西南大学	C
75	10636	四川师范大学	C
76	11646	宁波大学	C
77	10079	华北电力大学	C-
78	10231	哈尔滨师范大学	C-
79	10252	上海理工大学	C-
80	10255	东华大学	C-
81	10288	南京理工大学	C-
82	10290	中国矿业大学	C-
83	10357	安徽大学	C-
84	10423	中国海洋大学	C-
85	10427	济南大学	C-
86	10491	中国地质大学	C-
87	10512	湖北大学	C-
88	10657	贵州大学	C-
89	11414	中国石油大学	C-

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