物理光学与应用光学(第2版,作者:石顺祥,王学恩,刘劲松)

《物理光学与应用光学》(第2版)分10章讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，介绍了光电子技术应用中非常重要的感应双折射和光传播特性的控制，光的吸收、色散和散射现象，应用光学的基础知识和光在光学仪器中的传播及成像特性等。 ]"vpCL  
《物理光学与应用光学》(第2版)以光的电磁理论为理论基础，以物理光学与应用光学为主体内容。第1～4章讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，突出了光学原理在光电子技术中的应用和进展，加强了光的相干性内容，介绍了傅里叶光学、近场光学和二元光学的基础。第5章介绍了光电子技术应用中非常重要的感应双折射和光传播特性的控制。第6章介绍了光的吸收、色散和散射现象。第7～10章介绍了应用光学的基础知识和光在光学仪器中的传播及成像特性。
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绪论 i~*#z&4A+  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 DM !B@  
1．1光波的特性
Nu%MXu+  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 ,NU
`aG
-  
1．1．2几种特殊形式的光波 VSm{]Z!x  
1．1．3光波场的时域频率谱 (Mt-2+"+  
1．1．4相速度和群速度 /3 ;t &]  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 xNxSgvco,  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 oSs~*
mf  
1．2．1反射定律和折射定律 c
fW;gFf  
1．2．2菲涅耳公式 vj<JjGP  
1．2．3反射率和透射率 @yn1#E,  
1．2．4反射和折射的相位特性 nA#dXckoc  
1．2．5反射和折射的偏振特性 0qo:M3  
1．2．6全反射 p w`YMk  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 h!]=)7x;  
例题 1:q5h*  
习题 7brC@+ZD  
,S=ur%  
第 2章光的干涉 p!
~V@l  
2．1双光束干涉 :.fm LL  
2．1．1产生干涉的基本条件 8Nf%<nUv  
2．1．2双光束干涉 'di(5  
2．2平行平板的多光束干涉 q!8aYw+c  
2．3 光学薄膜 lyyRyFfQ  
2．3．1光学薄膜的反射特性 j|ZhGerp  
2．3．2薄膜波导 m2PI^?|e  
2．4典型干涉仪 N/N~>7f  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 4#wZ#}  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪-  i(n BXV{  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 @7,k0H9Moa  
2．5光的相干性 MJI`1*(  
2．5．1光的相干性 X?OH//co  
2．5．2干涉的定域性 GUqBnRA8j  
2．5．3 相干性的定量描述 ^1,VvLA+  
2．5．4激光的相干性 #qdfr3  
例题 lH
1gWe  
习题 W
v!%'IB  
18gApRa  
第3章光的衍射 3etW4  
3．1衍射的基本理论
9g`o+U{  
3．1．1 光的衍射现象 4Yya+[RY  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 W 33MYw  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 TK
Z[H$Z  
3．2夫朗和费衍射 6Y&`mgMF'  
3．2．1夫朗和费衍射装置 Lk1e{!a  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 0ZJt  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 {:c5/ ,7c;  
3．2．4巴俾涅原理应用 F'9#dR?  
3．3菲涅耳衍射 ,LVZ  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 :c`Gh< u  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 RD0=\!w*5  
3．4光栅和波带片 =2.q=a|'  
3．4．1衍射光栅 ZA6)@Mn  
3．4．2波导光栅 4S3uzy%  
3．4．3 全息光栅 6~c:FsZ)  
3．4．4波带片 ($r-&]y  
3．5傅里叶光学基础 o==:e  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 Ni-@El99  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 &-hXk!A  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 fu $<*Sa2  
3．6二元光学概论 .FpeVjR''  
3．6．1二元光学- x /E<@?*:  
3．6．2二元光学元件 .*Ylj2nM  
3．6．3元光学元件的制作 8zzY;3^h;  
3．7 近场光学简介 {>n\B~*,"C  
例题 IcP\#zhEv  
习题 aV`_@F-8  
h0)Dj(C  
第4章光在各向异性介质中的 i-gN<8\
v  
传播特性 mL]a_S{H  
4．1晶体的光学各向异性 K:(E"d;  
4．1．1 张量的基础知识 OV,t|  
4．1_2晶体的介电张量 )4e?-?bK!  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 <S68UN(Ke  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 jWqjGX`  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 kqQT^6S  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 6,a:s:$>}R  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 +Fa!<txn  
4．3．2光在晶体界面上反射和折射方向的几何作图法描述 (]N- HN]v  
4．4晶体光学元件 jiqE^j3;  
4．4．1偏振器 z1S p'h$  
4．4．2波片和补偿器 x ?24oO  
4．5晶体的偏光干涉 m6Mko2  
4．5．1平行光的偏光干涉 !!?TkVyEyM  
4．5．2会聚光的偏光干涉 &$g{i:)Z  
例题 W!t
=9i  
习题 B"?ivxM:U  
y,s`[=CT  
第5章晶体的感应双折射 #%7)a;'  
5．1 电光效应 +^|_vq^XR  
5．1．1电光效应的描述 b|oT!s  
5．1．2晶体的线性电光效应 !QSj*)V#  
5．1．3晶体的二次电光效应 '8w>=9Xl  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 Gy)2  
5．2声光效应 `i<omZ[aT  
5．2．1弹光效应和弹光系数 #ADm^UT^  
5．2．2声光衍射 {2F@OfuCF  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 a(uZ}yS$  
5．3．1 晶体的旋光效应 #+#^cqjZ  
5．3．2法拉第效应 M>[e1y>7  
例题 ]p!)8[<  
习题。 B,A,5SuMk  
E

.N  
第6章光的吸收、色散和散射 ,0a\Ka{^  
6．1光与介质相互作用的经典理论 ?kdan  
6．2光的吸收' o3YW(%cYR  
6．2．1匕吸收定律 ir|c<~_=  
6．2．2吸收光谱 e2^TQv2(=e  
6．3光的色散 nO+R>8,Q  
6．3．1色散率 Kf
1NMin7  
6．3．2 正常色散与反常色散 ,49Z/P  
6．4光的散射 {$g3R@f^~  
6．4．1光的散射现象 vb6kr?-i*  
6．4．2瑞利散射 Y'C1L4d  
6．4．3米氏散射 +/ rt'0o  
6．4．4分子散射 &-Ylj  
6．4．5喇曼散射 -}_1f[b  
例题 slzB#  
习题 rCUGaf~  
Wh)!Ha}  
第7章几何光学基础 $[UUf}7L   
7．1几何光学的基本定律 ;SIWWuk  
7．1．1波面、光线和光束 Ej8g/{  
7．1．2基本定律 }OY/0p-Z  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 pX+4B=*  
7．1．4单个界面成完善像 UmR4zGM}  
7．2单个折射球面的光路计算 0j;q^>  
7．2．1符号法则 McpQ7\*h  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 9dmoB_G  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 _b$ yohQ  
7．3单个折射球面的近轴区成像 kH8/
8  
7．3．1物像公式 NfUt\ p*  
7．3．2焦距及光焦度 >,[@SF%  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 Ol~M BQs  
7．3．4放大率 $<AaeyR!N  
7．3．5 拉亥不变量 PV:J>!]  
7．4．球面反射镜成像 WdH/^QvTP  
7．4．1焦点和焦距 `Qjs{H  
7．4．2物像公式 stUUez>  
7．4．3放大率 Re&"Q8I.8  
7．5共轴球面光学系统 gB
~^dv {  
7．5．1转面公式 PD&gC88
  
7．5．2拉亥公式 sn"z'=ch  
7．5．3放大率公式 7Ja*T@ !h  
7．6薄透镜成像 W.NZ%~|+e/  
7．6．1透镜的分类 f,4erTBH  
7．6．2 薄透镜成像 MqJ5|C.q  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 sQe GT)/|  
7．7平面的折射成像 "Kdn`zN{  
7．7．1平面折射光路计算公式 :AS`1\ C  
7．7．2折射平面近轴区成像_ Qe{w)e0}`  
7．7．3折射平行平板的光路计算 ,yA[XAz~U  
7．7．4折射平行平板的成像 'NZ=DSGIy  
7．8平面镜和棱镜系统 *~>p;*  
7．8_1平面镜成像 T;?k]4.X  
7．8．2双平面镜系统成像 1X&.po  
7．8．3反射棱镜 %IZd-N7i^  
7．8．4反射棱镜的成像 $rI 1|;^  
7．8．5折射棱镜 GX0zir
z  
例题 MXa^g"  
习题 JJM<ywPGp  
9v[V"m`M  
第8章理想光学系统 =MMd&  
8．1理想光学系统的基点和基面 g4eW<  
8．1．1理想光学系统的基本特性 6y~F'/ww  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 QeG9CS)E}j  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 J|]
.h  
8．2理想光学系统的物像关系 !~yBzH;K  
8．2．1图解法求像 "L:4 7!8  
8．2．2理想光学系统成像公式 U(9_
&sL  
8．2．3放大率 Z Cjw)To(  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 t:5-Ro  
8．2．5光学系统基点的测量 H#DvCw  
8．3理想光学系统的组合 r:;.?f@  
8．3．1双光组组合 10i$b<O  
8．3．2正切法 !TJ,:c]4{!  
8．3．3截距法 fj))Hnt(|  
8．3．4无焦系统 :Ys~Lt54  
8．4厚透镜及其基点与基面 kQ}n~Hn  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 zD79M  
8．4．2厚透镜基点 =jJEl=*S  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 )muNfs m  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 4G?^#+|^  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 :#pdyJQ_  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 3_~iq>l  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 qfyZda0d  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 IF|6iKCE  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 :t]HY2  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 ;,C]WZ.w  
传播介质中的变化规律 &J*M  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 L"NHr~  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 r~lZ8$KC  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 *L$2M?xkY  
例题 [YfoQ
1  
习题 w{6C4~0  
B-R#?Xn:!I  
第9章光学系统像差基础和光路计算 U
nF8#~  
9．1光学系统中的光阑 -juG[zn  
9．1．1光阑及其分类 AO$AT_s  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 ? T6K]~g  
9．1．3视场光阑和入／出窗 {O^u^a\m  
9．2光学系统光阑对成像的影响 by X!,  
9．2．1渐晕 FT@uZWgQ=  
9．2．2 景深和焦深 ]~KLdgru_  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 x8PT+KC  
9．3像差基本概念
3KkfQ{  
9．3．1像差的描述和分类 "y,YC M`  
9．3．2球差 3}0\W.jH  
9．3．3 彗差 VN0We<\Z  
9．3．4像散 UJ)pae  
9．3．5场曲 DAB9-[y+  
9．3．6畸变 s9;6&{@%wO  
9．3．7位置色差（轴向色差） En?V\|,  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） !Qe;oMqy}  
9．4光学系统中一般光路计算 l%0bF9\  
9．4．1光学系统计算光路的分类 hm`=wceK  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 ZgP%sF  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 //q(v,D%Q  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 EiL#Dwx  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 zTF{ g+  
9．5．1ZEMAX 基本概况 b-&iJ &>'  
9．5．2ZEMAX设计环境 lW&(dn)}  
9．5．3光学系统结构的设定 IOcQI:4.`  
9．5．4光学系统成像的分析 d(T4Kd$r  
9．5．5光学系统结构的优化 ~&i4FuK  
例题 Az`Aa0h]7  
习题 Ymk?@mV4  
Ke\\B o,  
第10章光学仪器的基本原理 ;]>kp^C#  
10．1光辐射基本概念和规律 GM%+yS}(P  
10．1．1光辐射基本物理量 / (&E  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） r]DiB:.  
10．1．3光亮度的传递规律 /BL:"t@-  
10．2眼睛 P[nc8z[   
10．2．1 眼睛的结构 py*22Ua^  
10．2．2眼睛的调节和适应 &S,D;uhF  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 0bg
"Q4  
10．2．4眼睛的分辨率 M"~jNe|  
10．3放大镜 t'eqk#rq  
10．3．1 视角放大率 ti\ ${C3  
10．3．2放大镜的视角放大率 MtLWpi u@[  
10．3．3放大镜的光束限制 gg'1q3OjM  
10．4显微镜 y_Y(Xx3  
10．4．1显微镜的结构及其成像 Z2%HQL2  
10．4．2显微镜的分辨率 Rh!UbEPjC  
10．4．3视角放大率' "O&93#8  
10．4．4显微镜的聚光本领 HN5m%R&`  
10．4．5显微镜的光束限制 Kg[OUBv  
10．5 望远镜 {"y/;x/  
10．5．1望远镜的结构 )h{&O ,s  
10．5．2望远镜的分辨率 [XfR`@  
10．5．3放大本领 7L{1S v  
10．5．4聚光本领 `fu_){  
10．6 物镜和目镜 Gm=qn]c  
10．6．1显微镜的物镜 rhJ&* 0M  
10．6．2望远镜的物镜 _bFUr  
10．6．3目镜 i"2OsGT  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 37#&:[w>  
例题 6j
<9Y  
习题 *]6g-E?:@  
习题参考答案  +\/Q  
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主要参考文献 p@m0Oi,=  
…… b$G{^  
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