《信息光學(xué)》考試大綱

適用專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：物理學(xué)　

科目代碼及名稱(chēng) 考試大綱 

3 信息光學(xué)

一、考試目的與要求

測(cè)試考生信息光學(xué)主要內(nèi)容：光信息的描述、光信息分析基礎(chǔ)、光信息的傳播、光學(xué)成像系統(tǒng)分析、光學(xué)全息基礎(chǔ)等方面知識(shí)的理解掌握程度及對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力；了解并掌握光學(xué)信息處理技術(shù)的基本理論和方法；同時(shí)考察學(xué)生分析與解決問(wèn)題的綜合能力。

二、試卷結(jié)構(gòu)（滿(mǎn)分100分）

1．內(nèi)容比例

(1)光信息的描述                         約10分

(2)光信息分析基礎(chǔ)                       約20分

(3)光信息的傳播                         約30分

(4)光學(xué)成像系統(tǒng)分析                     約30分

(5)光學(xué)全息基礎(chǔ)                         約10分

2．題型比例

(1)填空題                               20分

(2)簡(jiǎn)答題                               30分

(3)綜合題                               50分

三、考試內(nèi)容與要求

   （一）光信息的描述 

考試內(nèi)容：光波的數(shù)學(xué)描述，球面波、平面波、空間頻率、角譜；常用的非初等函數(shù)和特殊函數(shù)；卷積和相關(guān)。

考試要求：

1.掌握平面波、球面波的數(shù)學(xué)表述；掌握空間頻率和角譜的物理內(nèi)涵。

2.熟練掌握非初等函數(shù)和特殊函數(shù)的表述和物理內(nèi)涵。

3.掌握卷積和相關(guān)的計(jì)算及其物理內(nèi)涵。

   （二）光信息分析基礎(chǔ)  

考試內(nèi)容：傅里葉變換及其變換性質(zhì)；光波傳播的系統(tǒng)理論，線(xiàn)性系統(tǒng)；抽樣定理。

考試要求：

1.熟練掌握非初等函數(shù)和特殊函數(shù)的空域-頻域傅里葉變換關(guān)系。

2.掌握線(xiàn)性系統(tǒng)的一般表述及其判斷標(biāo)準(zhǔn)。

3.掌握抽樣定理的計(jì)算及其物理內(nèi)涵。

   （三）光信息的傳播

考試內(nèi)容：標(biāo)量衍射理論，基爾霍夫衍射理論；衍射的角譜理論；菲涅爾衍射；夫瑯禾費(fèi)衍射；衍射光柵。

考試要求：

1.熟悉惠更斯-菲涅爾原理以及基爾霍夫衍射公式。

2.熟悉平面波角譜傳播理論及衍射孔徑對(duì)角譜的作用。

3.掌握菲涅爾衍射成立的條件及其空域、頻域的表達(dá)式。

4.掌握夫瑯禾費(fèi)衍射成立的條件及其空域、頻域的表達(dá)式。

5.掌握線(xiàn)光柵、余弦型振幅光柵、正弦型相位光柵的復(fù)振幅透過(guò)率表達(dá)式。

   （四）光學(xué)成像系統(tǒng)分析

考試內(nèi)容：透鏡的相位調(diào)制；透鏡的傅里葉變換性質(zhì)；透鏡的成像規(guī)律；衍射受限相干成像系統(tǒng)的頻率響應(yīng)；衍射受限非相干成像系統(tǒng)的頻率響應(yīng)；OTF和CTF的關(guān)系；相干與非相干成像系統(tǒng)的比較。

考試要求：

1.了解薄透鏡對(duì)入射光波的復(fù)振幅作用規(guī)律。

2.熟練掌握物體在透鏡前和透鏡后的傅里葉變換規(guī)律及其物理內(nèi)涵。

3.理解并掌握透鏡尺寸對(duì)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的影響。

4.熟練掌握衍射受限系統(tǒng)CTF與截止頻率的計(jì)算及其物理內(nèi)涵。

5.熟練掌握衍射受限系統(tǒng)OTF與截止頻率的計(jì)算及其物理內(nèi)涵。

6.掌握OTF和CTF的區(qū)別和聯(lián)系。

7.掌握相干和非相干成像系統(tǒng)空域和頻域的成像區(qū)別。

（五）光學(xué)全息基礎(chǔ)

考試內(nèi)容：全息基本原理：記錄與重建；同軸全息圖和離軸全息圖；基元全息圖；幾種不同類(lèi)型的全息圖。

考試要求：

1.掌握全息記錄、再現(xiàn)的原理及其數(shù)學(xué)表述。

2.掌握同軸全息圖和離軸全息圖的技術(shù)特點(diǎn)及再現(xiàn)像區(qū)別。

3.掌握基元光柵、基元波帶片物理內(nèi)涵及其數(shù)學(xué)表述。

4.掌握幾類(lèi)全息圖的技術(shù)特點(diǎn)及其各自?xún)?yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)全息記錄光路。

 

參考書(shū)目：  

1）《傅里葉光學(xué)》（第三版），呂乃光等, 機(jī)械工業(yè)出版社, 2016年.

 

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