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。 q*B(ZG  
《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。 Q'n]+%YN  
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绪论 7TW</g(  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 3Az7urIY  
1．1光波的特性 %juR6zB%8  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 M7 Z9(3Va  
1．1．2几种特殊形式的光波 m:A1wL4c6  
1．1．3光波场的时域频率谱 WnLMa|e  
1．1．4相速度和群速度 ~0ku,P#D  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 U`h>[9  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 rBY{&JhS  
1．2．1反射定律和折射定律 js#72T/_n  
1．2．2菲涅耳公式 j/
<z[qr  
1．2．3反射率和透射率 5Sm)+FC:  
1．2．4反射和折射的相位特性 3]u[NR  
1．2．5反射和折射的偏振特性 !Hp H  
1．2．6全反射 *MBu5 +u%e  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 `[*nUdG  
例题 |#6))Dh  
习题 bEz1@"~ p  
PfKF!/c B  
第 2章光的干涉 0Zq jq0O#  
2．1双光束干涉 *tD`X(K  
2．1．1产生干涉的基本条件 D)*OQLHW  
2．1．2双光束干涉 &+Iv"9  
2．2平行平板的多光束干涉 jQc.@^#+x  
2．3 光学薄膜 k-uwK-B}v+  
2．3．1光学薄膜的反射特性 o :tz_5  
2．3．2薄膜波导 HI}9"(t}  
2．4典型干涉仪 n2#Yw}7^,o  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 Ct)l0J\XH  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- `0qBuE_^h  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 XA*sBf  
2．5光的相干性 FNyr0!t,  
2．5．1光的相干性 ;F:~HrxT}  
2．5．2干涉的定域性 ue;o:>G  
2．5．3 相干性的定量描述 !PIpvx{aX  
2．5．4激光的相干性 =Q!)xEK  
例题 ?B!=DC@?H  
习题 g;Lk 'Ky6  
,py:e>+^t  
第3章光的衍射 k]<E1 c/  
3．1衍射的基本理论 Ym WVb  
3．1．1 光的衍射现象 U0Y;*
_>4  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 DG!H8^  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 [4_JK  
3．2夫朗和费衍射 RrPo89o  
3．2．1夫朗和费衍射装置 3i c6!T#t"  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 pRAdo="  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 @@O=a  
3．2．4巴俾涅原理应用 m<DiYxK  
3．3菲涅耳衍射 W=9Zl(2C  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 4R~f  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 ~baVS-v  
3．4光栅和波带片 M,ObzgW  
3．4．1衍射光栅 \ M_}V[1+  
3．4．2波导光栅 79?%g=#=  
3．4．3 全息光栅 )TmqE<[  
3．4．4波带片 aNLkkkJg<;  
3．5傅里叶光学基础 2KUm(B.I  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 jv C.T]<B  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 EAgNu?L  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 .Kn)sD1  
3．6二元光学概论 |"Rl_+d7D  
3．6．1二元光学- "XU M$:D  
3．6．2二元光学元件 ZDI%?.U  
3．6．3元光学元件的制作 bHi0N@W!vG  
3．7 近场光学简介 sL9
,+  
例题 I\BcG(hlJ  
习题 NiCH$+c\  
Gxtb@`f  
第4章光在各向异性介质中的 hSO(s  
传播特性 UA{tmIC\  
4．1晶体的光学各向异性 qJQ!e
  
4．1．1 张量的基础知识 .!kO2/:6  
4．1_2晶体的介电张量 Jf/X3\0N7  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 ~is$Onf99#  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 D?v)Xqw=  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 %4%$NdU"  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 }[[  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 eu]t.Co[X  
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 ^+ hJ& 9W  
4．4晶体光学元件 qNLG-m,n<  
4．4．1偏振器 7^fpbrj  
4．4．2波片和补偿器 *6-fvqCv  
4．5晶体的偏光干涉 9'qU4I  
4．5．1平行光的偏光干涉 }|k_sx:  
4．5．2会聚光的偏光干涉 0{8^)apII  
例题 [BH^SvE  
习题 y}fF<qih'>  
j &#A 9!  
第5章晶体的感应双折射 #q06K2  
5．1 电光效应 c\n&Z'vK  
5．1．1电光效应的描述 6
(Qr!<  
5．1．2晶体的线性电光效应 S~8w-lG!  
5．1．3晶体的二次电光效应 "71,vUW  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 #SHmAB  
5．2声光效应 Koi  
5．2．1弹光效应和弹光系数 _86#$|kw  
5．2．2声光衍射 %7X<:f|N8x  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 SG&VZY  
5．3．1 晶体的旋光效应 =5UT'3p>  
5．3．2法拉第效应 JH%^FF2  
例题 ^lUV^%f  
习题。 CDy *8<-&  
an4^(SY  
第6章光的吸收、色散和散射 6N{Vcfq  
6．1光与介质相互作用的经典理论 ;{n@hM*O  
6．2光的吸收' >y2;sJ4]D%  
6．2．1匕吸收定律 ~\4B 1n7  
6．2．2吸收光谱 %{fa .>6  
6．3光的色散 arCi$:-z@  
6．3．1色散率 M  `QYrH  
6．3．2 正常色散与反常色散 -:hiLZJ7-  
6．4光的散射 B@:c8}2.  
6．4．1光的散射现象 $=x1_  
6．4．2瑞利散射 ')d&:K*M  
6．4．3米氏散射 `]Uu`b  
6．4．4分子散射 LqH<HGMFD  
6．4．5喇曼散射 73-*
|@6  
例题 )JO#Z(  
习题 Q^&oXM'x/i  
F-\Swbx+  
第7章几何光学基础 }~?B
>vZS  
7．1几何光学的基本定律 #Ub"Ii  
7．1．1波面、光线和光束 ]x8_f6;D  
7．1．2基本定律 -8L22t  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 L|y4u;-Q  
7．1．4单个界面成完善像 7,i}M  
7．2单个折射球面的光路计算 o -< 5<  
7．2．1符号法则 X5@SLkJ-`  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 b8?qYm  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 F{#m~4O  
7．3单个折射球面的近轴区成像 IL:d`Kbqf  
7．3．1物像公式 ,0'Yj?U>  
7．3．2焦距及光焦度 4"OUmh9LHB  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 >&@hm4  
7．3．4放大率 +GgJFBl  
7．3．5 拉亥不变量 ?_\t7f  
7．4．球面反射镜成像 }{! #`'s  
7．4．1焦点和焦距 )KZ1Z$<  
7．4．2物像公式 xW$F-n  
7．4．3放大率 R^}}-Dvr  
7．5共轴球面光学系统 \2?p  
7．5．1转面公式 M18H1e@Al  
7．5．2拉亥公式 $/\b`ID  
7．5．3放大率公式 ~R;9a"nr  
7．6薄透镜成像 ?4X8l@fR  
7．6．1透镜的分类 4?#0fK  
7．6．2 薄透镜成像 _(CuuP$`I  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 ?'xTSAn  
7．7平面的折射成像 @/S6P-4  
7．7．1平面折射光路计算公式 N30w^W&  
7．7．2折射平面近轴区成像_ v&6=(k{E@R  
7．7．3折射平行平板的光路计算 'C l}IDF  
7．7．4折射平行平板的成像 u N%RB$G  
7．8平面镜和棱镜系统 J{GtH[  
7．8_1平面镜成像 5^Gv!XW  
7．8．2双平面镜系统成像 GVFR^pzO  
7．8．3反射棱镜 TY|5O! <  
7．8．4反射棱镜的成像 IrJPP2Q  
7．8．5折射棱镜 ;5wmQFr
 
例题 >28.^\?H4  
习题 F1V[8I.0  
U'pm5Mc\q  
第8章理想光学系统 ~, hPi  
8．1理想光学系统的基点和基面 %ZNp  
8．1．1理想光学系统的基本特性 Km~\^(a '  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 Sm(QgZO[4  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 Rp~#zt9:  
8．2理想光学系统的物像关系 _n.2'  
8．2．1图解法求像 traJub  
8．2．2理想光学系统成像公式 X(D$
eV  
8．2．3放大率 F^5<o  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 ~|j:xM(i  
8．2．5光学系统基点的测量 j@1rVOmK  
8．3理想光学系统的组合 A#s`!SNv  
8．3．1双光组组合 >".,=u'  
8．3．2正切法 )ca^%(25!z  
8．3．3截距法 {HV$hU+_)Q  
8．3．4无焦系统 P]bq9!{1  
8．4厚透镜及其基点与基面 QjW7XVxB#N  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 q!
iMc  
8．4．2厚透镜基点 x+V;UD=mH  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 zj!&12w%3  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵
;()
.  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 j1!P:(  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 V?g@pnN"  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 H].G%,2'  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 ]Gw?DD|Gn  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 j@c fR  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 T-Od|T@[  
传播介质中的变化规律 zl>l.zJ  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 {(}Mu R  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 1a#oJU  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 q&IO9/[dk  
例题 7w7mE  
习题 1'5I]D ec  
{}?;|&_  
第9章光学系统像差基础和光路计算 o0-7#2  
9．1光学系统中的光阑  \Vis  
9．1．1光阑及其分类 KKm0@Y  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 !XjvvX"j  
9．1．3视场光阑和入／出窗 kl.)A-6V  
9．2光学系统光阑对成像的影响 M\wIpRD,  
9．2．1渐晕 a:jRQ-F)  
9．2．2 景深和焦深 r`]&{0}23  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 <BIj a  
9．3像差基本概念 15Vb`Vf`N  
9．3．1像差的描述和分类 W_EM k  
9．3．2球差 [/#c9RA  
9．3．3 彗差 \Nc/W!r*9  
9．3．4像散 .p%p_  
9．3．5场曲 aa<9%j  
9．3．6畸变 W4yNET%l,  
9．3．7位置色差（轴向色差） '3Ir(]Wfd  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） r3o_mO?X  
9．4光学系统中一般光路计算 IVYWda0m  
9．4．1光学系统计算光路的分类 DXlP(={*  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 e{edI{g  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 ?3!"js B  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 G| pZ  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 u,0N[.&N  
9．5．1ZEMAX 基本概况 ?45kN=%*s  
9．5．2ZEMAX设计环境 ?PNG@OK  
9．5．3光学系统结构的设定 *|MHQp'A  
9．5．4光学系统成像的分析 **rA
/*Oc  
9．5．5光学系统结构的优化 U^4 /rbQ  
例题  ^o+}3=  
习题 ^(I4Do~}  
lkf(t&vL2  
第10章光学仪器的基本原理 aG7
QLCL  
10．1光辐射基本概念和规律 l-"c-2-!  
10．1．1光辐射基本物理量 YV*s1t/  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） D%v4B`4ua'  
10．1．3光亮度的传递规律 QRj><TKi  
10．2眼睛 *loPwV8  
10．2．1 眼睛的结构 0bxB@(NO  
10．2．2眼睛的调节和适应 ODK$G [-  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 =whZ?,u1   
10．2．4眼睛的分辨率 gnmKh>0@6o  
10．3放大镜 <@FOqi{o{  
10．3．1 视角放大率 O=}4?Xv  
10．3．2放大镜的视角放大率 g(t"+ P  
10．3．3放大镜的光束限制 Zam.g>{]  
10．4显微镜 mLU4RQ}5  
10．4．1显微镜的结构及其成像 IM&2SSmYNH  
10．4．2显微镜的分辨率 E"5 zT1d  
10．4．3视角放大率' U@+ @Mc  
10．4．4显微镜的聚光本领 &^e%gU8!\  
10．4．5显微镜的光束限制 gB@Xi*  
10．5 望远镜 ~<Z;)e  
10．5．1望远镜的结构 {S(d5o8  
10．5．2望远镜的分辨率 Z%~j
)  
10．5．3放大本领 /5Wy)-  
10．5．4聚光本领 pN/)$6=  
10．6 物镜和目镜 4g]Er<-P  
10．6．1显微镜的物镜 @sJ[<V  
10．6．2望远镜的物镜 9Vz1*4Ln  
10．6．3目镜 `k65&]&d  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 _ngyai1  
例题 knX0b$$  
习题 a&~_ba+  
习题参考答案 MZf$8R  
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主要参考文献 1g6AzUXg  
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