钟锡华光学
浙大工程光学专业课真题-心得体会
专业课，这个是外校生最关心的了，其实浙大光学工程还好啦，只推荐了一本参考书，但是不要真相信只需那本书就搞定了（牛人除外），浙大专业课推荐的书是郁道银和谈恒英的《工程光学》，其实出题人在命题时几何光学并非是参考的这本，他们参考的是浙大出版的李晓彤编的《几何光学，像差，光学设计》，这本书本人觉得难，尤其是像差部分，也许是我们本科没有学太多关于像差的缘故吧，总之这本书的成像系统方面要好好看，尤其是课后题，显微镜，望远镜和放大镜这些原理要弄懂，至于像差方面，能记多少记多少吧，可依据真题看看，哪些是出现频率很高的，哪些是较低的，分清主次，各个击破，另外也是需要一本习题集的，这个很多，我用的是哈工大的光学习题课教程，没用过别的，也不好比较，感觉还行吧！物理光学的话，浙大宝典——梁铨廷的《物理光学理论与习题》是必备的了，很古老的一本书，上面有很多题和浙大真题类似，有些与工程光学那本书的课后题是一样的，这个要好好看！还有考研真经——历年真题了，这个可以去研招办买，好像是4元一年，还有挂号邮寄费！专业课方面激光考察的不多，有时就一个大题10分，有时会再加上几个选择或填空，最多20分吧！这个依据真题看吧，考察哪些看哪些，考纲里要求的都必须看看，好在要求的也不多，这个应该不成问题！大概就是这些资料了，我买的较多，还买了一本物理学大题典——光学卷，还有钟锡华的光学课本，浙大的应用光学课件最好也抽空看看，比较系统，这个在空间共享里有！发现很多人问到专业课复习方法，其实这个是因人而异的，我自己觉得光学这门课很抽象，我本科学的时候就学的不好，所以我从师兄那学的经验是多看书多做题，书本的话我考研时前前后后看了不下4遍，习题做了至少2遍，真题做了3遍！基础不好的起初刚开始看课本做题时会感到看不懂不会做，这个不怕，一定要克服恐惧心理，多看几遍书，同时做些许题帮助理解，慢慢的，就会感到光学题虽然多，但类型却很有限的！其实现在回想起来，感觉光学的东西不算多，物光的话就是干涉、衍射、偏振，几光就是那几个成像系统和主要的像差，还有作图！好了，说的够多了，专业课就这些吧！网址：/read.php?tid-33485.html我说说我的复试经历吧：复试我的有5个老师，其中至少有两个是教授，在光电系的博导名录里可以找到。
迈克耳逊干涉仪测定空气折射率(1).
迈克耳逊干涉仪测定空气折射率实验人：C09计算机2班邱正丹091316236合作人：C09计算机2班吴健091316314指导老师：赵仲飚[摘要]：本文是利用迈克耳逊干涉仪，通过在实验装置中增设可调压强的气室，实现对干涉图样的实时观察和气体折射率的较精确测量。
[关键词]：研究型物理实验;迈克耳逊干涉仪;折射率[引言]：在当今的社会，面对竞争日益激烈的就业市场，也是人才的竞争，如何培养创新型的人才已经是个很重要的要求。
对理工科各专业来说，大学物理实验教学对培养学生的实践能力、分析和研究问题的能力起到十分重要的作用，因此在高校创新型人才的培养中，大学物理实验教学的改革首当其冲。
这需要我们有很好的理解和分析能力，特别是对数据的处理有很好的分析能力。
本实验是要求学生自己对实验原理的理解，自己动去手完成，不在只是单纯的照搬书本上，长期以来，由于受应试教育和传统文化等方面的影响，与国外学生相比我国的学生学习非常刻苦、理论知识相当扎实，但在动手能力和创新意识上显得不足。
而另一方面，目前大学物理实验教学中也存在许多不利于学生创新能力培养的因素，突出表现在实验内容偏重于验证性，实验的理念、思想、方法和手段落后等。
为改变这一格局，近年来，各高校和教学管理部门都十分重视对“综合性、设计性、研究性”实验的开设要求。
但究竟什么是综合性、设计性、研究性实验，如何开设这样的实验，仍然需要作深入的研究和教学实践。
本文就如何开设研究型实验作一探讨，并给出一个研究型实验案例作详细的实验分析。
实验装置如图1所示。
本实验是建立在迈克尔逊干涉光路之基础上来做的。
光路原理从略。
下面简单介绍一下非定域干涉。
激光束经短焦距凸透镜会聚后可得点光源，它发出球面波照射—干涉仪，经分束，及、反射后射向屏H的光可以看成是由虚光源、发出的（如图2-14-2）。
其中为点光源经及反射后成的象，为点光源经及反射后成的象（等效于点光源经及反射后成的象）。
这两个虚光源、发出的球面波，在它们能相遇的空间里处处相干，即各处都能产生干涉条纹。
南开大学光学工程内部课件Sep 7th
Brief history of optics (cont’ed)
平面镜 (《经下》19/—/42· —) 经：景迎日。说在转。 影子可以由反射(迎)太阳(的光线)形 成。理由在于翻转
经说：景，日之光反烛人，则景在日与人之间。
如果太阳之间
Brief history of optics (cont’ed)
母国光 战元龄著 《光学》 人民教育出版社
参考书目
ftp://202.113.227.137 Username: optics Password: optics-nk
/opt/index/
/course/optics/
《淮南万毕术》，公元前120左右，淮南王刘安及 其门客的著作。记录了用冰制作透镜的方法： “削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” 还记录了潜望镜的雏形：“取大镜高悬，置水盆 于其下，则见四邻矣。”
Brief history of optics (cont’ed)
谭峭《化书》，约公元940年(南 唐)。书中有一段十分有趣的记 录：小人常有四镜。一名圭，一 名珠，一名砥，一名盂。圭视者 大，珠视者小，砥视者正，盂视 者倒。观彼之器，查我之型，由 是无大小，无短长，无妍丑，无 美恶。描述的很有可能是四种透 镜的成像性质。圭是双凹发散透 镜，珠是双凸透镜，砥是平凹透 镜，盂是平凸透镜。
一个受到光照射的人，看起来就好像他在发射出（光线）一样。人的下 部成为（像的）上部，而人的上部成为（像的）下部。人的脚（好像发 出）光在下方被遮蔽（即照到了针孔的下方），（但另一些光线）在上 方成像。人的头（好像发出）光在上方被遮蔽（即照到了针孔的上方）， （但另一些光线）在下方成像。在（离开光源、反射体或像）较远或较 近的某个位置上，有一个距激光的点（端）（即针孔），结果像就只被 允许通过聚集之处（库）的光线所形成
《光 学》教案
《光学》教案教学基本要求：1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第一次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第二次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉教学基本要求：2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法3.理解迈克尔孙干涉纹、法布里—珀罗干涉纹的基本原理4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第三次课形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉教学基本要求：1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法第四次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉教学基本要求：1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法第五次课注：教案是必需的教学文件，每位教师上课前必须有教案和讲稿(通常所说的讲义)，教案可以做成活页的形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第一章光的干涉教学基本要求：1.理解光的电磁理论和本质掌握分波面干涉和分振幅干涉的方法2.掌握等倾干涉、等厚干涉的基本特征和计算方法4.了解光的时间相干性和光的空间相干性第六次课形式，夹在每次课的讲稿前，也可以集中放置。
第二章光的衍射教学基本要求：1.掌握惠更斯—菲涅耳原理理及衍射的强度公式。
大学物理光知识学知识题和解答
光学习题和解答习题十六16.1 从一狭缝透出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm 远的幕上，若此两狭缝相距为0.20mm ，幕上所产生干涉条纹中两相邻亮线间距离为3.60mm ，则此单色光的波长以mm 为单位，其数值为(A) 41050.5-⨯; (B) 41000.6-⨯; (C) 41020.6-⨯; (D) 41085.4-⨯。
答案：(B)16.2 用波长为650nm 之红色光作杨氏双缝干涉实验，已知狭缝相距410-m ，从屏幕上量得相邻亮条纹间距为1cm ，如狭缝到屏幕间距以m 为单位，则其大小为(A) 2; (B) 1.5; (C) 3.2; (D) 1.8。
答案：(B)16.3 波长λ为4106-⨯mm 单色光垂直地照到尖角α很小、折射率n 为1.5的玻璃尖劈上。
在长度l 为1cm 内可观察到10条干涉条纹，则玻璃尖劈的尖角α为(A) 24''; (B) 4.42''; (C) 3.40''; (D) 2.41''。
答案：(D)16.4 在一个折射率为1.50的厚玻璃板上，覆盖着一层折射率为1.25的丙酮薄膜。
当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时，发现波长为6000nm 的光产生相消干涉。
而700nm 波长的光产生相长干涉，若此丙酮薄膜厚度是用nm 为计量单位，则为(A) 840; (B) 900; (C) 800; (D) 720。
答案：(A)16.5 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间充以液体时，则第十个亮环的直径由1.40cm 变为1.27cm ，故这种液体的折射率为(A) 1.32; (B) 1.10; (C) 1.21; (D) 1.43。
参考答案：(C)16.6 借助于玻璃表面上所涂的折射率为n=1.38的2MgF 透明薄膜，可以减少折射率为60.1='n 的玻璃表面的反射，若波长为50000A 的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，问此透明薄膜的厚度至少为多少0A ？(A) 50; (B) 300; (C) 906; (D)2500; (E) 10500。
关于薄透镜高斯公式物像关系数学形式的讨论
关于薄透镜高斯公式物像关系数学形式的讨论作者：刘克杰王文清李强来源：《知识力量·教育理论与教学研究》2013年第03期[摘要]本文通过对薄透镜高斯公式物像关系数学形式的分析和讨论，得出其物像关系图形的数学形式是双曲线标准形式的转化。
[关键词]薄透镜高斯公式双曲线转化引言在赵凯华、钟锡华编著《光学》一书中（第一版），第六十页上面有这样一个公式：，此公式就是关于薄透镜成像的物像公式的高斯形式，而它就是双曲线标准形式的转化。
一、证明高斯公式是双曲线标准形式的转化（一）物像关系图（可参见书中第六十页图6—3）|f|=a在上图中，我们假设它表示的曲线在xoy坐标系下是双曲线。
那么，根据图示可写出双曲线标准形式为（1）下面对标准形式做变换。
首先进行坐标平移，也就使xoy坐标系沿x轴负方向平移个单位后变为x`oy`，这样就有：（2）变换为：（3）把（3）代入（1）式中有：（4）以上进行的第一步是坐标平移，下面作第二步工作是坐标旋转，也就是使x`o`y`坐标轴顺时针转π/4角度变成x``o`y``，这样坐标变换就是：（5）将代入（5）中可得：（6）将（6）式代入（4）有：化简可得：将（7）式两边同除以x``y``，有：（8）将（8）式两边再同除以a，有：（9）把（9）式与高斯公式进行比较，联系物像关系图可得，图中是以|f|=a为单位画出，所以有，代替后（9）变为，这就是所谓物像公式的高斯形式，其中：s代表物体离薄透镜光心之间的距离，也就是物距。
s`代表物体经薄透镜成像后离薄透镜光心之间的距离，也就是像距f代表薄透镜的焦距。
这样，就证明了薄透镜物像公式的高斯形式是双曲线标准形式的转化。
下面，联系双曲线的性质与成像性质进行比较：对双曲线：的渐近线为y=±x （10）利用（3）、（6）式将（10）化为在x``o`y``坐标系中，其渐近线的表示为：化简得：，这两条渐进线如图中所示。
从（3）、（6）两式可以得出，标准形式与高斯形式的坐标变换关系为：二、讨论（一）在双曲线顶点A处：，联立（3）（6）可解出x``、y``：这样即：s=x``=2a，s`=y``=2a。
常用非初等函数
函数而言，其反射轴为x=x0)。
对于
rect( x x0 ) L
tri( x x0 ) L
sin c( x x0 ) Gaus( x x0 )
L
L
这一类以x=x0为轴对称的函数，参数L只表示横向缩放 比例，因而可以取绝对值；
对于阶跃函数：step( x )
L
和符号函数：sgn(Lx )
其定义为：
tri(
x)
1 |
0
x
|
或者是：
| x | 1 | x | 1
1 x 1 x 0
tri(x) 1 x 0 x 1
0
other
6
tri ( x) 1
x 1 0 1
图2 三角形函数也具有曲线下的面积等于1的性质，即满 足：
tri(x)dx 1 7
3．符号函数
符号函数又称为正负号函数，记为sgn(x)。
其定义为：
1
sgn(x)
0
1
sgn(x)
1
x0 x0 x0
0
x
1
图3
8
4．阶跃函数
阶跃函数又称为海维塞德(Heaviside)函 数，记为step(x)或H(x)。
其定义为：
1
x0
step(x) 1/ 2
f new ( x)
afold
(
x
x0 L
)
b
fnew(x)一般形式的 非初等函数
fold(x)表示标准形式 的非初等函数
x0表示横向平 移因子；
b为纵向平移 因子；
17
f new ( x)
应用物理学主要课程简介
应用物理学专业主要课程简介课程名称：力学学分：4 授课时数：64 开设学期：2主要内容：力学是物理学的一门重要基础课，力学主要讨论经典力学——经典物理学和现代物理学的重要组成部分，同时也涉及相对论和广义相对论的基本图像，使我们对力学有较全面的认识。
力学不仅是物理学的一个有机组成部分，并且由于它在现代科学技术中的重要地位，它发展成为一门独立的科学，并包含多种子学科，如材料力学、弹性力学、语言声学等。
其内容包括：质点运动学、质点动力学、动量、功和能、角动量定理、刚体力学、固体弹性、振动、波动、流体力学、相对论简介使用教材：漆安慎，杜婵英.力学（第二版）.高等教育出版社,2005.参考书目：1.赵凯华,罗蔚茵.力学.高等教育出版社,1995.2．卢民强，许丽敏.力学.高等教育出版社,2002.3．戚伯云等.力学（第二版）.科学出版社,2007.考核方式：闭卷，考试课程名称：光学学分：4 授课时数：64 开设学期：4主要内容：光学是普通物理学的一个重要组成部分，是研究光的本性、光的传播和光与物质相互作用的基础学科。
它和原子物理、电动力学、量子力学等后继课有密切联系。
激光的出现和发展使光学的研究进入一个崭新的阶段，光学的发展过程是人们认识客观世界的一个重要组成部分。
它的主要学习内容包括：光的干涉、光的衍射、几何光学基本原理、光学仪器、光的偏振、光的传播速度、光的吸收以及散射和色散、激光、现代光学简介等几部分。
使用教材：姚启钧.光学教程.高等教育出版社.1981.参考书目：1. 母国光,战元令.光学.人民教育出版社,1979.2. 赵凯华,钟锡华.光学.北京大学出版社,1984.3. 张阜权,孙荣山同,唐伟国.光学.北京师范大学出版社,1985.考核方式：闭卷，考试课程名称：原子物理学学分：4 授课时数：64 开设学期：5主要内容：原子物理学是物理学专业的一门重要基础课程。
它上承经典物理，下接量子力学，属于近代物理的范畴。
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Super star
笑就歌颂一皱眉头就心痛 我没空理会我只感受你的感受 你要往哪走把我灵魂也带走 它为你着了魔留着有什么用
你是电,你是光,你是唯一的神话
我只爱你 you are my super star 你主宰我崇拜没有更好的办法 只能爱你 you are my super star
光学
Optics
手不是手是温柔的宇宙 我这颗小星球就在你手中转动 请看见我让我有梦可以作 我为你发了疯你必须奖励我 你是意义是天是地是神的旨意 除了爱你没有真理 火你是火是我飞蛾的尽头 没想过要逃脱为什么我要逃脱 谢谢你给我一段快乐的梦游 如果我忘了我请帮忙记得我
光
之 舞
Optics 光之本质
Light is color! Light is energy!
C、菲涅耳（A.J.Fresnel）：利用杨氏干涉原理补充惠更斯原理而提出了惠更斯菲涅耳原理，园满解释了光的直线传播定律和衍射现象。建立了菲涅耳公式。 D、马吕斯（E.L.Malus）：发现了光的偏振现象，建立了马吕斯定律，研究 了偏振光的干涉。
Optics：量子光学时期
发现经典电磁理论在研究光与物质的相互作用时的缺点， 建立了光的量子理论， 园 满解释了黑体辐射、光电效应和康普顿效应现象；提出了光的波粒二象性。 黑体辐射问题：普朗克 (1858-1947) 解释光电效应：爱因斯坦 (1879-1955) X射线散射实验：康普顿 (1892-1962 )
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20
21 世纪轴
பைடு நூலகம்
萌芽
几何光学
过渡时期： 直线传播占主导，波 动理论逐惭形成
波动光学 量子光学
现代光学
Optics: 萌芽时期
对简单光现象进行了记载并做了不系统的研究。制造了简单的光学仪器 （如平面镜、凸面镜、凹面镜、透镜、眼镜、暗箱和简单幻灯机)。
代表人物和成就：
A、墨翟：（公元前400—公元前470年）， 在他和其弟子所著的 《墨经》中，对光现象有八 条定性记载
Optics
Fusion General public
Isotopic separation Surgery Analysis
Information technology
Power Distribution Telecommunications
Imaging Spectroscopy
Civil engineering
景倒，
在午有端
B、欧几里德：（公元前328—公元前385年）， 在其著作 《光学》一书中提出 触须学说： ⑴正确反映了光的直线传播规律 ⑵错误：人眼能发出光线
Optics: 几何光学时期
几何光学时期是光学发展的转折点，系统研究了光现象和光学仪器，建立了直线传 播定律、反射定律、折射定律；提出了费马原理、光程、光强、颜色等概念，并观 察了棱镜光谱等较复杂的光现象，建立、巩固和发展了牛顿微粒学说。同时，波动 理论开始盟芽。
光学的发展历史表明，人们对于光的认 识经历了多么复杂的演变过程，时至今日， 尚未结束。
Optics
390nm
量子光学 研 究 尺 度
760nm
波动光学
10
3
几何光学
Optics：主要研究对象
•基础学科
光学
•技术学科 •光学工程
Optics
•光学工程研究对象
•（1） 以光作为信息传递的媒介，进行对客观事
Nonlinear optics Semiconductor Laser
LASER
Cavity Ampifying medium
Fabry-Perot
Einstein
Optics
光学史上最重要的转折性阶段是与这些 伟大的名字联在一起的
惠更斯、牛顿、菲涅耳、基尔霍夫、麦克 斯韦、普朗克、玻尔、爱因斯坦、薛定谔、 海森伯……
德布罗意提出物质波假说，戴维孙与革末的电 子衍射实验证实电子具有波动性
光与实物粒子一样 具有波（Wave）、粒（Particle）二象性
Optics：现代光学时期
自1960年梅曼制成第一台红宝石激光器，光学进入了新的发展阶段，激光物 理、激光技术、全息摄影术、光纤的应用、光脑的设想、红外波段的应用
粒子：Paticle
波（wave）
Optics：波动光学时期
建立了光的波动理论， 园满解释了光的干涉、衍射和偏振现象；通过迈克尔逊干 涉仪否定了“以太”的存在；提出并证实了光的本质就是电磁波
代表人物和成就：
A、惠更斯：光的波动理论的创始人，提出了“光是‘以太’中传播的波 动”理论和 次波假设（惠更斯原理）。并园满解释了反射、折射定律和双折射现象。 B、杨氏（T.Young）：最先利用干涉原理解释了白光下的薄膜颜色，设计并完 成了著名的杨氏双缝干涉实验，并第一次成功地测定了光的波长。提出了 光是横波的假设。
Power output Monochromatic guide Gas Laser Tunable
Short pulses
Optical computing
Other absorber lasers
Power
Frequency conversion
Output
Dye Laser
Optical pumping Short pulses Solid Laser
Light is particle ? Light is wave?
Optics
Optics
光学发展简史
远古至十六世纪初
萌芽时期：
几何光学时期：十六世纪中叶至十八世纪初
光 学
波动光学时期：十九世纪初至十九世纪末 量子光学时期：十九世纪末至二十世纪初 现代光学时期：二十世纪六十年代至今
远古
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代表人物和成就：
A、费马：提出了几何光学的基本原理—费马原 理，由它可导出直线传播定 律、反射定律、折射 定律和面镜、透镜成象规律。 B、牛顿：建立了光是微粒流的微粒学说，进行了 白光通过棱镜的实 验，提出了光谱、光强、颜色等 概念，观察并研究了牛顿环。 C、琼森和李普塞：发明并制造了世界上第一台 望远镜。 D、冯特纳：发明并制造了世界上第一台显微镜。
物的认知与了解，特别是作为视觉及其他人身感官 的延伸，包括图像及多维时空信息的传输、存储、 处理、显示等。 •（2）光的产生，如激光、发光光源等。 •（3）光对物质相互作用的应用，如光敏探测器件、 光刻蚀、光化学等、或以光能量作为加工手段，如 激光加工、激光核聚变、光能应用等。 •（4）利用光学等原理进行图像及多维时空结构的 观察及处理，如微光夜视技术、变像管高速摄影等。