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。 53pT{2]zAi  
《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。 %6m' |(-  
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绪论 `PvS+>q  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 :nc%:z=O  
1．1光波的特性 'Ffvd{+:8  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 H@~tJ\L  
1．1．2几种特殊形式的光波 fX6pW%Q'6  
1．1．3光波场的时域频率谱 JG1q5j##]b  
1．1．4相速度和群速度 7,V_5M;t  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 }[MkJ21!  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 ]=I2:Rb  
1．2．1反射定律和折射定律 G"kX#k0S  
1．2．2菲涅耳公式 [z+YXs!N  
1．2．3反射率和透射率 W1t_P&i  
1．2．4反射和折射的相位特性 ZM<UiN  
1．2．5反射和折射的偏振特性 }d iE'  
1．2．6全反射 0Zo><=  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 s{V&vRr  
例题 .;.Zbhm  
习题 ~Fl\c-  
,j\uvi(Y  
第 2章光的干涉 oIIi_yc  
2．1双光束干涉 `T ^0&#  
2．1．1产生干涉的基本条件 Gm=&[?}  
2．1．2双光束干涉 ^P/OHuDL  
2．2平行平板的多光束干涉 !r/~D |  
2．3 光学薄膜 Fi\)ka\u  
2．3．1光学薄膜的反射特性 `w8cV?  
2．3．2薄膜波导 \Cin%S.C  
2．4典型干涉仪 Gl45HyY_  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 N2k{@DY  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- LTH,a?lD  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 XFl&(I4tB  
2．5光的相干性 hE'7M;  
2．5．1光的相干性 oWi#?'  
2．5．2干涉的定域性 @,6*yyO  
2．5．3 相干性的定量描述 #UI`+2w  
2．5．4激光的相干性 IB 4L(n1  
例题 )FIFf;r  
习题 O#C0~U]dDW  
,@f|t&  
第3章光的衍射 j]5e$e{  
3．1衍射的基本理论 DRXUQH  
3．1．1 光的衍射现象 >uQjygjj  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 Pc5C*{C  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 KbK!4  
3．2夫朗和费衍射 U~@;2\ o  
3．2．1夫朗和费衍射装置 In!^+j  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 DW:\6k  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 vk(I7  
3．2．4巴俾涅原理应用 l=S!cj;  
3．3菲涅耳衍射 ;p
fN  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 tI#65ox#  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 f4NN?"W)  
3．4光栅和波带片 D;+Y0B  
3．4．1衍射光栅 ncOl}\Q9  
3．4．2波导光栅 yT7{,Z7t  
3．4．3 全息光栅 \:q@I]2  
3．4．4波带片 t U~q4$qqE  
3．5傅里叶光学基础 &G\C[L  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 -HuIz6  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 T-kHk(  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 %]tW2s"  
3．6二元光学概论 }NdLd!  
3．6．1二元光学- 2.v`J=R  
3．6．2二元光学元件 
dXsL0r*c  
3．6．3元光学元件的制作 T%Zfo7  
3．7 近场光学简介 oblw!)  
例题 jO*H8XO  
习题 ?>vkY^/  
wq1s#ag<  
第4章光在各向异性介质中的 w( @QRd{  
传播特性 pI>GusXg  
4．1晶体的光学各向异性 Tkp"mT v?<  
4．1．1 张量的基础知识 C$LRX7Z`o  
4．1_2晶体的介电张量 X`eX+9  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 hg'eSU$J  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 r8czDc),b  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 $`t2SD  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 bS55/M w  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 Bqk+ne  
4．3．2光在晶体界面上反射和折射方向的几何作图法描述 gQY`qz  
4．4晶体光学元件 78?{;iNv  
4．4．1偏振器 q9InO]s&~=  
4．4．2波片和补偿器 Ip8:~Fl]  
4．5晶体的偏光干涉
p_apVm\t_  
4．5．1平行光的偏光干涉 >Apa^Bp  
4．5．2会聚光的偏光干涉 fJ\u8  
例题 Z7e"4wA  
习题 iF.f*3-NJB  
J^~J&  
第5章晶体的感应双折射 B/hQvA;(  
5．1 电光效应 "EWq{l_I5$  
5．1．1电光效应的描述 9j5Z!Vsy  
5．1．2晶体的线性电光效应 .6bo  
5．1．3晶体的二次电光效应 JZ-64OT  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 U56g|V  
5．2声光效应 n}4q2x"  
5．2．1弹光效应和弹光系数 As tuM]  
5．2．2声光衍射 pB%oFWqK  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 j^f54Ky.  
5．3．1 晶体的旋光效应 37M,Os1(  
5．3．2法拉第效应 X .K*</(g  
例题
]}]+aB  
习题。 RgM=g8}M  
u'Hh||La"  
第6章光的吸收、色散和散射 g^i\7'  
6．1光与介质相互作用的经典理论 {sq:vu@NC  
6．2光的吸收' 7v
.O Lp  
6．2．1匕吸收定律 x&EMg!  
6．2．2吸收光谱 L}g#h+GP[  
6．3光的色散 uX1{K%^<TW  
6．3．1色散率 FZ8Qj8  
6．3．2 正常色散与反常色散 k%s,(2)30  
6．4光的散射 %Z*)<[cIE0  
6．4．1光的散射现象 ,k9.1kjO*)  
6．4．2瑞利散射 {)Wa"|+  
6．4．3米氏散射 Ru);wzky  
6．4．4分子散射 :."+&gb  
6．4．5喇曼散射 :kjs: 6f]  
例题 Ou f\%E<  
习题 ]{ch
]m  
2%H_%Zu9  
第7章几何光学基础 ,hT**(W  
7．1几何光学的基本定律 AOTtAV_e  
7．1．1波面、光线和光束 : 'jVA  
7．1．2基本定律 'Ir  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 9p4SxMMO  
7．1．4单个界面成完善像 4 .(5m\s!  
7．2单个折射球面的光路计算 RyWfoLc  
7．2．1符号法则 2Z`
Jr/  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 q+w] Xs;  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 Vk76cV D  
7．3单个折射球面的近轴区成像 _C'VC#Sy  
7．3．1物像公式 3u;0,:X&  
7．3．2焦距及光焦度 AthR|I|8  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 kmu7~&75  
7．3．4放大率 oj,;9{-  
7．3．5 拉亥不变量 /7-FVqDx8  
7．4．球面反射镜成像 wx2 z9Q  
7．4．1焦点和焦距 a5w E{K  
7．4．2物像公式 IZd~Am3
f  
7．4．3放大率 %UV"@I+  
7．5共轴球面光学系统 r -uu`=,  
7．5．1转面公式 VArMFP)cz  
7．5．2拉亥公式 =65XT^  
7．5．3放大率公式 7Q&S [])  
7．6薄透镜成像 +)_DaL E  
7．6．1透镜的分类 MOuEsm;  
7．6．2 薄透镜成像 4#ifm#  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 DKl\N~{F  
7．7平面的折射成像 [Qqss8a  
7．7．1平面折射光路计算公式 ]XYD2fR2qA  
7．7．2折射平面近轴区成像_ i&)OJy  
7．7．3折射平行平板的光路计算 ^Q!A4qOQ  
7．7．4折射平行平板的成像 7!6v4ZA  
7．8平面镜和棱镜系统 4'N 4,3d$  
7．8_1平面镜成像 ydE}.0zN  
7．8．2双平面镜系统成像 #VZ js`d6  
7．8．3反射棱镜 =%b1EYk  
7．8．4反射棱镜的成像 N4WX}  
7．8．5折射棱镜 *I k/Vu%;  
例题 ]2iEi`"[  
习题 r8o^8.  
=^)$my\C:  
第8章理想光学系统 SkU9i
W(k  
8．1理想光学系统的基点和基面 Y{X%C\  
8．1．1理想光学系统的基本特性 0P;LH3sx  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 w+XwPpM0.n  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 jRW@$ <mG  
8．2理想光学系统的物像关系 "`* >co6r  
8．2．1图解法求像 m;>:mwU  
8．2．2理想光学系统成像公式 5hDPX\  
8．2．3放大率 7D
eBeY  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 DJ!pZ
UO{  
8．2．5光学系统基点的测量 "R% RI( y{  
8．3理想光学系统的组合 2=naPTP(  
8．3．1双光组组合 >.hDt9@4  
8．3．2正切法 FbW$H]C$  
8．3．3截距法 !H6X%hlk  
8．3．4无焦系统 0J;Qpi!u2v  
8．4厚透镜及其基点与基面 GB)< 5I  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 V&lx0Dy  
8．4．2厚透镜基点 GP`sOPr  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 TT&%[A+  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 ]Z*B17//  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 e&NJj:Ph*  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 vxrqUjK7  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 x,GLGGi}_x  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 z<9Llew^e  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 -Q%Pg<Q-#  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 Z!l]v.S  
传播介质中的变化规律 IL"N_ux~w~  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 VaO[SW^  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 s&\krW&  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 qga?-oz,<6  
例题 KNOVb=#f_  
习题 y QGd<(  
1L=)93,M  
第9章光学系统像差基础和光路计算 R pT7Nr  
9．1光学系统中的光阑 lZ) qV!<  
9．1．1光阑及其分类 &{ZUY3  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 bP4}a!t+n  
9．1．3视场光阑和入／出窗 2{B ScI5K  
9．2光学系统光阑对成像的影响 ZM[Z9/S8  
9．2．1渐晕 6LabFX@{&  
9．2．2 景深和焦深 *0<)PJ T  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 Fj"/jdM  
9．3像差基本概念 y!_8m#n S  
9．3．1像差的描述和分类 F;BCSoO4  
9．3．2球差 c Ze59  
9．3．3 彗差 f5/s+H!  
9．3．4像散
4EaxU !BT  
9．3．5场曲 \=o0MR  
9．3．6畸变 SEH[6W3  
9．3．7位置色差（轴向色差） b|\dHi2FT  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） f{P?|8u  
9．4光学系统中一般光路计算 4`")aM
 
9．4．1光学系统计算光路的分类
CW]Th-xc  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 6-+wfrN2  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 >oC{YYcK  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 xT!<x({  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 kr-5O0tmf  
9．5．1ZEMAX 基本概况 V~do6[(  
9．5．2ZEMAX设计环境 n98sY+$-z  
9．5．3光学系统结构的设定 2HF`}H)H  
9．5．4光学系统成像的分析 ?F*I2rt#  
9．5．5光学系统结构的优化 {xh5s<uOj  
例题 ^1
_CS*  
习题 ,RP9v*  
iU(B#ohW"  
第10章光学仪器的基本原理 j-ob7(v)*]  
10．1光辐射基本概念和规律 J|<C;[du>  
10．1．1光辐射基本物理量 nC)"% Sa  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） s-~`Ao' <  
10．1．3光亮度的传递规律 "{zqXM}:C  
10．2眼睛 VCvf'$4
(X  
10．2．1 眼睛的结构 k(_OhV
_  
10．2．2眼睛的调节和适应 ?-8DS5  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 4vCUVo r  
10．2．4眼睛的分辨率 ):y^g:  
10．3放大镜 jBl$r{L  
10．3．1 视角放大率 vG\ b`  
10．3．2放大镜的视角放大率 <`wOy[e  
10．3．3放大镜的光束限制 .i^@v<+  
10．4显微镜 7z
Ifsb  
10．4．1显微镜的结构及其成像 0Gu?;]GSv  
10．4．2显微镜的分辨率 n~tb z"&  
10．4．3视角放大率' w^,Xa  
10．4．4显微镜的聚光本领 "yj_v\@4  
10．4．5显微镜的光束限制 '`f+QP=`  
10．5 望远镜 GK[9IF#_>  
10．5．1望远镜的结构 m_
,Jbf  
10．5．2望远镜的分辨率 O,S>6o)?  
10．5．3放大本领 6\`8b&'n  
10．5．4聚光本领 +wQ}ZP&  
10．6 物镜和目镜 [JV?Mdzu  
10．6．1显微镜的物镜 $\bVu2&I  
10．6．2望远镜的物镜 ,s2C)bb-  
10．6．3目镜 +;M 5Sp  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 LXPO@2QF  
例题 0j8`M"6  
习题 emB<{kOkw  
习题参考答案 GSd:Plc%  
W1Ye+vg/s  
主要参考文献 B]Ec  
…… C[d1n#@r  
E&5S[n9{3  
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