信息光学考试大纲new

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时间:2018-09-18

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1、窗体顶端湖北省高等教育自学考试大纲课程名称:信息光学课程代码:7076第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点信息光学是应用光学、计算机和信息科学相结合而发展起来的一门新的光学学科,是信息科学的重要组成部分,也是现代光学的核心。本课程主要从两个方面介绍信息光学的基本内容:一是信息光学的基础理论,包括线性系统理论、标量衍射理论、传递函数理论等;二是信息光学的主要应用,包括光学全息、计算全息、空间滤波、光学相干和非相干处理等。二、课程目标与基本要求通过本课程的教学,使学生了解和掌握光信息科学的基本理论及基本技术,

2、了解光信息科学的实际应用,培养学生理论联系实际,开拓学生理论用于实践的方法和创新思路,提高学生解决实际问题的能力。三、与本专业其他课程的关系《信息光学》是光机电一体化工程专业的一门专业课,其先修课程主要包括普通物理、高等数学、傅立叶变换、光学等课程。第二部分考核内容与考核目标第一章线性系统分析一、学习目的与要求本章基本内容为:常用数学函数,卷积与相关,傅立叶变换性质及定理,线性系统分析,二维光波场分析。本章是本课程的基础,要求学生在解决光学问题中能熟练运用其性质和定理,线性系统与光学系统的关联,加深对空间频率

3、、空间频谱概念的理解。二、考核知识点与考核目标(一)(重点)识记:常用数学函数;卷积;互相关、自相关;傅立叶变换;线性系统;线性平移不变系统理解:傅立叶变换性质;线性系统分析;空间频率、空间频谱;应用:单色平面波空间频率的计算(二)(次重点)识记:卷积、相关的性质;理解:傅立叶变换基本定理第二章标量衍射理论一、学习目的与要求本章基本内容为:基尔霍夫积分定理;基尔霍夫衍射公式;菲涅耳衍射和夫朗和费衍射;透镜的傅立叶变换特性。本章是教学的重点,是信息光学的基础,要求学生掌握标量波衍射理论,侧重利用菲涅耳衍射与卷积

4、、夫朗和费衍射与傅立叶变换关系解决问题;掌握光波通过透镜的相位分布,透镜的傅立叶变换特性及孔径对透镜实现傅立叶变换的影响。二、考核知识点与考核目标(一)(重点)7识记:角谱理解:基尔霍夫衍射理论;菲涅耳衍射;夫朗和费衍射;透镜的相位变换作用;透镜的傅立叶变换特性(二)(次重点)理解:衍射的角谱理论;泰伯效应第三章光学成像系统的传递函数一、学习目的与要求本章基本内容为:衍射受限系统的点扩展函数;衍射受限系统的成像规律;相干传递函数;光学传递函数;有像差系统的传递函数;相干与非相干成像系统的比较。本章是信息光学的

5、基础,要求学生清楚衍射受限系统的点扩展函数、物像规律、传递函数的物理意义及传递函数的计算。二、考核知识点与考核目标(一)(重点)识记:点扩展函数;衍射受限系统;相干传递函数;光学传递函数理解:透镜的点扩展函数;衍射受限系统的点扩展函数;衍射受限系统的相干传递函数(CTF);非相干成像系统的光学传递函数(OTF);衍射受限的OTF及其性质;OTF与CTF的关系应用:传递函数的计算(二)(次重点)识记:分辨率;瑞利判据理解:相干与非相干成像系统的比较;相干线扩散函数和边缘扩散函数;非相干线扩散函数和边缘扩散函数;

6、有像差系统的传递函数;第四章部分相干理论一、学习目的与要求本章基本内容为:光波场的数学描述,相干性的基本概念,互相干函数,时间相干,空间相干,互相干的传播,范西特-泽尼克定理。通过本章的教学,要求学生掌握基本概念和基本定理,加深对互相干的传播的理解。二、考核知识点与考核目标(一)(重点)识记:干涉条纹可见度;相干时间理解:光波场的数学描述;互相干函数及意义;时间相干性;空间相干性(二)(次重点)识记:相干面积理解:互相干的传播;范西特-泽尼克定理第五章光学全息一、学习目的与要求本章基本内容为:光学全息术基本原

7、理;同轴全息和离轴全息;基元全息图;菲涅尔全息图;傅立叶变换全息图;平面全息图;体积全息图;全息记录材料与系统。本章是信息光学的基础,重点是全息术基本原理、傅立叶变换全息,要求学生掌握基本原理、实现各种全息图的方法及其特点。二、考核知识点与考核目标7(一)(重点)识记:全息图的基本类型理解:光学全息术基本原理;同轴全息和离轴全息;傅立叶变换全息图应用:(二)(次重点)理解:基元全息图;菲涅尔全息图;像全息图;彩虹全息;全息干涉计量(三)(一般)理解:模压全息图;相位全息图;体积全息;平面全息图的衍射效率第六章

8、计算全息一、学习目的与要求本章基本内容为:计算全息的基本理论;计算全息的编码方法;计算傅立叶变换全息;计算像面全息。本章重点是计算全息的基本理论,计算全息编码;要求学生掌握基本原理及基本方法。二、考核知识点与考核目标(一)(重点)识记:计算全息的分类;计算全息的制作步骤理解:计算全息的基本理论;计算全息的编码方法(二)(次重点)理解:计算傅立叶变换全息;计算像面全息第七章空间滤波一、学习目的与要求本

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