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。 @H6%G>K
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《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。 1S
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绪论 51z/  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 !*9FKDB{  
1．1光波的特性 X&
/(x  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 2G H)iUmc  
1．1．2几种特殊形式的光波 $Q=$?>4U  
1．1．3光波场的时域频率谱 KjC[q  
1．1．4相速度和群速度 w gmWo8  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 A_aO}oBX  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 \6Xn]S
 
1．2．1反射定律和折射定律 " xlJs93c  
1．2．2菲涅耳公式 ~6] )*y  
1．2．3反射率和透射率 'r6cVBb}  
1．2．4反射和折射的相位特性 + 2O
ZJVJ  
1．2．5反射和折射的偏振特性 ` 4OMZMq  
1．2．6全反射 am3V9"\  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 UC.8DaIPN  
例题 I{Rz,D uAL  
习题 N=.}h\{0  
Un]DFu  
第 2章光的干涉 LMt0'Ml9  
2．1双光束干涉 C"(_mW{@  
2．1．1产生干涉的基本条件 xNn>+J  
2．1．2双光束干涉  zI(xSX@  
2．2平行平板的多光束干涉 \ =S3 L<  
2．3 光学薄膜 AwtIWH*e  
2．3．1光学薄膜的反射特性 *13g<#$  
2．3．2薄膜波导 x-tm[x@;o  
2．4典型干涉仪 Ct-rD79l  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 ^kc>m$HY  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- uQO(?nCi  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 .V7Y2!4TE  
2．5光的相干性 kB
Q5]Q"  
2．5．1光的相干性 xAeZ7.Q&  
2．5．2干涉的定域性 SlR7h$r'  
2．5．3 相干性的定量描述 b!0'Qidh0  
2．5．4激光的相干性 Y!bpOa&  
例题 0kkRK*fp}x  
习题 @T9m}+fR  
K<D`(voL  
第3章光的衍射 =`rppO  
3．1衍射的基本理论 *sjj"^'=  
3．1．1 光的衍射现象 `^?}s-H+  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 4F}g(  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 M?QQr~a  
3．2夫朗和费衍射 CX
1L(Y[  
3．2．1夫朗和费衍射装置 #($k 3OA  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 >hHJ:5y  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 U+(
Z#b(Q  
3．2．4巴俾涅原理应用 wgC??Be;ut  
3．3菲涅耳衍射 '#;,oX~5  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 'm  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 C3&17O6  
3．4光栅和波带片 0f_66`  
3．4．1衍射光栅 w:~nw;.T  
3．4．2波导光栅 SH .9!lQv  
3．4．3 全息光栅  JsZAP  
3．4．4波带片 >lUBt5gU  
3．5傅里叶光学基础 =x|##7  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 ?j &V:kF  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 }|w=7^1z  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 nF|#@O`1  
3．6二元光学概论 sURUQ H  
3．6．1二元光学- QCZ,K"y  
3．6．2二元光学元件 E geG,/-`  
3．6．3元光学元件的制作 UchALR^5  
3．7 近场光学简介 ]#vvlM>/  
例题 Z"teZ0H  
习题 /vFxVBX  
<~IH`  
第4章光在各向异性介质中的 !=8L.^5c  
传播特性 Co
{MIuL  
4．1晶体的光学各向异性 x!Z:K5%O  
4．1．1 张量的基础知识 U08<V:~  
4．1_2晶体的介电张量 jKY Aid{-  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 g=8|z#S  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 ]be0I)  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 DTX/3EN  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 rCnV5Yb0O  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 B|Rpm^|  
4．3．2光在晶体界面上反射和折射方向的几何作图法描述 ~frPV8^DP  
4．4晶体光学元件 -s?dzX  
4．4．1偏振器 a'*5PaXU@/  
4．4．2波片和补偿器 k1QpX@  
4．5晶体的偏光干涉 Pj1K  
4．5．1平行光的偏光干涉 wiK@o$S-  
4．5．2会聚光的偏光干涉 r| 6S  
例题 7?n*t  
习题 Z~-T0Ab-  
#cSw"A  
第5章晶体的感应双折射 ]yj4~_&O  
5．1 电光效应 !Vp,YN+yN  
5．1．1电光效应的描述 Egjk^:@  
5．1．2晶体的线性电光效应 7gZVg@  
5．1．3晶体的二次电光效应 _D7HQ  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 3isXgp8  
5．2声光效应 eMpEFY  
5．2．1弹光效应和弹光系数 xVh\GU855  
5．2．2声光衍射 ]ut-wqb{p  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 5'{qEZs^QU  
5．3．1 晶体的旋光效应
-Y 6.?z  
5．3．2法拉第效应 82Z[eo  
例题 Y*5@|Q  
习题。 R%]9y]HQ  
%z!d4J75  
第6章光的吸收、色散和散射 '
q=NTP  
6．1光与介质相互作用的经典理论 LS2ek*FJO  
6．2光的吸收' _x,-d|9bd  
6．2．1匕吸收定律 Ht=6P)  
6．2．2吸收光谱 rlUdAa3  
6．3光的色散 !S >|Qh  
6．3．1色散率 :#Ex3H7  
6．3．2 正常色散与反常色散 dc\u$'F@S  
6．4光的散射 =Nv=Q mO  
6．4．1光的散射现象 >H=Q$gI  
6．4．2瑞利散射 O0=,&=i  
6．4．3米氏散射 >2/wzs
W  
6．4．4分子散射 'WM~ bm+N  
6．4．5喇曼散射 5u u2 _B_L  
例题 yG4LQE  
习题 !e#I4,fn  
YjIED,eRv  
第7章几何光学基础 &)"7am(S`  
7．1几何光学的基本定律 _]?Dt%MkD  
7．1．1波面、光线和光束 p.TiTFu/  
7．1．2基本定律 "[".3V  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 Fy(nu-W  
7．1．4单个界面成完善像 [-:<z?(n4  
7．2单个折射球面的光路计算 i Ks,i9j  
7．2．1符号法则 /F8\%l+  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 1$3XKw'  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 >m_p\$_  
7．3单个折射球面的近轴区成像 wTMHoU*>  
7．3．1物像公式 MRVz:g\mi  
7．3．2焦距及光焦度 g_Dt} !A\B  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 #iqhm,u7D  
7．3．4放大率 13_+$DhU-L  
7．3．5 拉亥不变量 >gOI]*!5  
7．4．球面反射镜成像 Edn$0D68u_  
7．4．1焦点和焦距 mb*h73{{  
7．4．2物像公式 
9^ *ZH1  
7．4．3放大率 eM1;Nl  
7．5共轴球面光学系统 ncw?;  
7．5．1转面公式 meM.?kk(  
7．5．2拉亥公式 \Zz= 4 j  
7．5．3放大率公式 2cX"#."5p  
7．6薄透镜成像 M:1F@\<  
7．6．1透镜的分类 sKG~<8M}  
7．6．2 薄透镜成像 X?}GPA4
W  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 ZTPOD.:#  
7．7平面的折射成像 B,m$ur#$  
7．7．1平面折射光路计算公式 @<w9fzi  
7．7．2折射平面近轴区成像_ EBL,E:_)  
7．7．3折射平行平板的光路计算 <{z3p:\  
7．7．4折射平行平板的成像 \,cKt_{ u  
7．8平面镜和棱镜系统 C+#;L+$Gi  
7．8_1平面镜成像 IIt^e#s&  
7．8．2双平面镜系统成像 8yo6v3JqC  
7．8．3反射棱镜 z:Zn.e*$b  
7．8．4反射棱镜的成像 hZ\W ?r  
7．8．5折射棱镜 !wR{Y[Yu  
例题 fF-\TW  
习题 l^eNZ3:H  
eze(>0\f  
第8章理想光学系统 5t5S{aCDr  
8．1理想光学系统的基点和基面 FnQ_=b  
8．1．1理想光学系统的基本特性 kx:lk+Tx  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 I9G*iu=U   
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 b\Xu1>  
8．2理想光学系统的物像关系 RnBmy^l"  
8．2．1图解法求像 F6GZZKj  
8．2．2理想光学系统成像公式 g;Sg 2  
8．2．3放大率 gc8PA_bFz  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 Y/ac}q  
8．2．5光学系统基点的测量 g /@yK  
8．3理想光学系统的组合 ~G^}2#5  
8．3．1双光组组合 T#_n-b>  
8．3．2正切法 $
I6eHjYT  
8．3．3截距法 46?F+,Rzl  
8．3．4无焦系统 {7~ $$AR(  
8．4厚透镜及其基点与基面 Jx ;"a\KD  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 Md?bAMnG+}  
8．4．2厚透镜基点
Rd1k
u=  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 z9kX`M+  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 0|>  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 8W<)c  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 .5CELtR  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 M^JZ]W(  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 [QqNsco)  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 7 KdM>1!  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 [dF=1E>W_J  
传播介质中的变化规律 NUnc"@  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 Z a1|fB  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 *u4X<oBS*  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 <C96]}/ ?  
例题 ]XafFr6pe  
习题 WKJL< D ]:  
6.7Kp  
第9章光学系统像差基础和光路计算 \lakT_x  
9．1光学系统中的光阑 wukos5  
9．1．1光阑及其分类 lgqL)^8A  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 [ EID27P  
9．1．3视场光阑和入／出窗 q.b4m 'J  
9．2光学系统光阑对成像的影响 {2clOUi  
9．2．1渐晕 :E&T}RN  
9．2．2 景深和焦深 yz$1qEII`q  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 U9[A(  
9．3像差基本概念 yGG\[I;7  
9．3．1像差的描述和分类 _xL&sy09t  
9．3．2球差 /FV6lR!0^  
9．3．3 彗差 vrnj}f[h  
9．3．4像散 m'"VuH?^  
9．3．5场曲 H_=[~mJ  
9．3．6畸变 <07W&`Dw  
9．3．7位置色差（轴向色差） =yh
fL2`aw  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） 3N*C]  
9．4光学系统中一般光路计算 q[+:t   
9．4．1光学系统计算光路的分类 I_I;.Ik  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 W (c\$2`  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 O8N0]Mz  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 la{uJ9Iw@}  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 -x\l<\*  
9．5．1ZEMAX 基本概况 _7"W\gn:9  
9．5．2ZEMAX设计环境 DSZhl-uGM  
9．5．3光学系统结构的设定 2|>wY%  
9．5．4光学系统成像的分析 @%G"i:HZ&  
9．5．5光学系统结构的优化 sH,)e'0  
例题 lbU+a$  
习题 )bU")  
UuC"-$:  
第10章光学仪器的基本原理 IeI%X\G  
10．1光辐射基本概念和规律 ]sP9!hup  
10．1．1光辐射基本物理量 '"\Mjz)/  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） /~huTKA}  
10．1．3光亮度的传递规律 il%tu<E#J~  
10．2眼睛 "57G@NC{n  
10．2．1 眼睛的结构 n]c,0N  
10．2．2眼睛的调节和适应 %
vYlu%c<  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 7.rZ%1N  
10．2．4眼睛的分辨率 HFWm}vA:  
10．3放大镜 KBH
KcFk  
10．3．1 视角放大率 f_2^PF>?  
10．3．2放大镜的视角放大率 /_\W*@ E  
10．3．3放大镜的光束限制 uOqDJM'RM  
10．4显微镜 pcTXTy 28  
10．4．1显微镜的结构及其成像 7tKft  
10．4．2显微镜的分辨率 <G?85*Nv_  
10．4．3视角放大率' 3v+}YT{>b  
10．4．4显微镜的聚光本领 < ^!eaBR4  
10．4．5显微镜的光束限制 J,KTc'[  
10．5 望远镜 vUx$[/<  
10．5．1望远镜的结构 -+@~*$ d  
10．5．2望远镜的分辨率 ~0GX~{;r  
10．5．3放大本领 ,,wx197XeD  
10．5．4聚光本领 l^?A8jG  
10．6 物镜和目镜 5<?$/H|
7T  
10．6．1显微镜的物镜 !-nm7Q  
10．6．2望远镜的物镜 F ) ~pw  
10．6．3目镜 [7w_.(f#  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 pFRnPOv  
例题 L>GYj6D9  
习题 *`'%tp"'+  
习题参考答案 ;QD;5 <1  
3zF7V:XH  
主要参考文献 zb,`K*Z{  
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