《
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。
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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。
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!6x7^E;c '/)qI. 绪论
d&\3}uH 第1章光在各向同性介质中的传播特性
2$ &B@\WY 1.1光波的特性
:_tt9J 1.1.1光电磁波及麦克斯韦电磁方程
S@g(kIo] 1.1.2几种特殊形式的光波
k?$I4&|5Nt 1.1.3光波场的时域频率谱
k<5g 1.1.4相速度和群速度
G{I),Y~IF 1.1.5光波的横波性、偏振态及其表示
050,S`%<g8 1.2光波在介质界面上的反射和折射
uuxVVgWp{ 1.2.1反射定律和折射定律
U
E$Ix 1.2.2菲涅耳公式
C}(@cn `L 1.2.3反射率和透射率
Bhv$
1.2.4反射和折射的相位特性
x
FWhr#5, 1.2.5反射和折射的偏振特性
'y=N_/+s 1.2.6全反射
uovv">Uw 1.3光波在金属表面上的反射和折射
:.r_4$F: 例题
dOa9D 习题
+V Nk#Z i *AYq:n6 第 2章光的干涉
IrMB=pWo 2.1双光束干涉
r fzNw 2.1.1产生干涉的基本条件
z DU=2c4W9 2.1.2双光束干涉
Q@7d:v 2.2平行平板的多光束干涉
0y6M;"&~E 2.3 光学薄膜
5mC"8N1) 2.3.1光学薄膜的反射特性
hHGuD2% 2.3.2薄膜波导
Zk`yd8C 2.4典型干涉仪
j:xC\b47" 2.4.1迈克尔逊干涉仪
vbVOWX6 2.4.2 马赫一泽德干涉仪-
o8Gygi5 2.4.3法布里一珀罗干涉仪
Yj#tF}nPC 2.5光的相干性
;AE-=/< 2.5.1光的相干性
:aK?Dt Z 2.5.2干涉的定域性
8!rdqI 2.5.3 相干性的定量描述
!
5NuFLOf 2.5.4激光的相干性
ZZ7qSyBs? 例题
__2<v?\ 习题
h%krA<G9 LP=j/qf| 第3章光的衍射
fT|A^ 3.1衍射的基本理论
W*t]
d 3.1.1 光的衍射现象
>WIc"y. 3.1.2惠更斯一菲涅耳原理
Vv45w#w; 3.1.3基尔霍夫衍射公式
KWZhCS?[( 3.2夫朗和费衍射
ocFk#FW 3.2.1夫朗和费衍射装置
nuXL{tg6 3.2.2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射
3f] ;y<Km 3.2.3夫朗和费单缝和多缝衍射
#3QPcoxa 3.2.4巴俾涅原理应用
IQRuqp KL 3.3菲涅耳衍射
Jsysk $R 3.3.1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法
68Gywk3]=u 3.3.2菲涅耳衍射的积分解法
$[A\i<# 3.4光栅和波带片
1^4:l!0D 3.4.1衍射光栅
EU %,tp 3.4.2波导光栅
)63
$,y-;$ 3.4.3 全息光栅
+yp:douERi 3.4.4波带片
<;6{R#Tuh 3.5傅里叶光学基础
pA6KiY& 3.5.1光波场的空间频率与空间频率谱
jYFJk&c 3.5.2光波衍射的傅里叶分析
p 1'l D 3.5.3 傅里叶变换定理的光学模拟
njF$1? )sq 3.6二元光学概论
`oJQA$UD 3.6.1二元光学-
ujZ`T0 3.6.2二元光学元件
Zgo~"G 3.6.3元光学元件的制作
y%SxQA+\ 3.7 近场光学简介
y:W6;R 例题
} #rTUX 习题
<qwf"Ey -2M~KlYl 第4章光在各向异性介质中的
=~GP;=6 传播特性
}/F$73Xd 4.1晶体的光学各向异性
1)56ec<c 4.1.1 张量的基础知识
5 wrRtzf 4.1_2晶体的介电张量
|oi+|r 4.2理想单色平面光波在晶体中的传播
^_;'9YD 4.2.1在晶体中传播的解析法描述
WVdV:vJ- 4.2.2 光在晶体中传播的几何法描述
}OpUG 4.3平面光波在晶体界面上的反射和折射
+?$J8Paf 4.3.1光在晶体界面上的双反射和双折射
>u?.gJm ~ 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
rm8Ys61\= 4.4晶体光学元件
QQM:[1;RT 4.4.1偏振器
P>VoA 4.4.2波片和补偿器
Aqmpo3P[+ 4.5晶体的偏光干涉
tWIs
|n 4.5.1平行光的偏光干涉
0O9b
7F 4.5.2会聚光的偏光干涉
;=Ma+d# 例题
s-$Wc)l 习题
H<(F$7Q!\
/MGapmqV9 第5章晶体的感应双折射
RdYmh>c 5.1 电光效应
\Ii{sn9 5.1.1电光效应的描述
eDJnzh83 5.1.2晶体的线性电光效应
/jG?PZ=m 5.1.3晶体的二次电光效应
xB
*b7-a 5.1.4晶体电光效应的应用举例
VJ~D.ec 5.2声光效应
J~m$7T3Af 5.2.1弹光效应和弹光系数
2n:<F9^" 5.2.2声光衍射
3iCe5VF 5.3晶体的旋光效应与法拉第效应
D&G6^ME 5.3.1 晶体的旋光效应
Vu:ZG*^ 5.3.2法拉第效应
CS7b3p!I 例题
*;fTiL 习题。
sbW+vc r#sg5aS7O| 第6章光的吸收、色散和散射
^kKLi 6.1光与介质相互作用的经典理论
A2|Bbqd 6.2光的吸收'
@dWA1tM 6.2.1匕吸收定律
Uwc%'=@ 6.2.2吸收光谱
)|~&(+Q?] 6.3光的色散
ZcN0:xU 6.3.1色散率
;6G]~}>o 6.3.2 正常色散与反常色散
6}^x#9\ 6.4光的散射
q+?&w'8 6.4.1光的散射现象
?Mjs [| 6.4.2瑞利散射
p<mL%3s0 6.4.3米氏散射
7Qd4L. 6.4.4分子散射
6] x6FeuS 6.4.5喇曼散射
>w3C
Ku< 例题
WLUgiW(0$ 习题
SZWNN#w60? suN6(p(. 第7章几何光学基础
!db=Iz5) 7.1几何光学的基本定律
D!`[fjs6A 7.1.1波面、
光线和光束
y\FQt];z) 7.1.2基本定律
Z",0 $Gxu 7.1.3光学
系统及物像的基本概念
REh"/d 7.1.4单个界面成完善像
*~PB 7.2单个折射球面的光路计算
/TMVPnvz. 7.2.1符号法则
$u<;X^ 7.2.2单个折射球面的光路计算公式
$H<_P'h-B 7.2.3单个折射球面近轴区光路计算公式
] &8em1 7.3单个折射球面的近轴区成像
$DDO9 7.3.1物像公式
Ua}R3^_)a 7.3.2焦距及光焦度
;]LQ}^MP( 7.3.3高斯公式和牛顿公式
$_<[kci% 7.3.4放大率
QbJ7$, 4 7.3.5 拉亥不变量
:` SIuu~@ 7.4.球面反射镜成像
!X}+JeU' 7.4.1焦点和
焦距 59.$;Ip;g 7.4.2物像公式
zJX Z0yRT 7.4.3放大率
+L 09^I 7.5共轴球面
光学系统 v[$e{ Dz( 7.5.1转面公式
;~F*2) 7.5.2拉亥公式
(Yy#:r;U 7.5.3放大率公式
Te+# 7.6薄
透镜成像
C6>_wl] 7.6.1透镜的分类
Y1Ql_ 7.6.2 薄透镜成像
) 8xbc&M 7.6.3薄透镜物像的几个特殊位置关系
jZ~girA 7.7平面的折射成像
k)+{Y v* 7.7.1平面折射光路计算公式
^iH[
22b4 7.7.2折射平面近轴区成像_
Sstz_t 7.7.3折射平行平板的光路计算
xhALJfv 7.7.4折射平行平板的成像
q>%B @' 7.8平面镜和棱镜系统
DcxT6[ 7.8_1平面镜成像
Ja1 `S+ 7.8.2双平面镜系统成像
U R^r> 7.8.3反射棱镜
+P))*0(c_ 7.8.4反射棱镜的成像
remc_}`w 7.8.5折射棱镜
=bp'5h8_ 例题
~vYFQKrb 习题
);HhV,$n 3=wcA/"! 第8章理想光学系统
EwBrOq`C 8.1理想光学系统的基点和基面
,L%]}8EL" 8.1.1理想光学系统的基本特性
whN<{AG 8.1.2理想光学系统的基点和基面
RSAGSGp 8.1.3基本几何光学元件的基点和基面
|g hyH 8.2理想光学系统的物像关系
!}}
)f/ 8.2.1图解法求像
X!V#:2JY 8.2.2理想光学系统成像公式
mBL?2~M 8.2.3放大率
/sYr?b!/<6 8.2.4理想光学系统的基点位置关系
&am<_Tn*3 8.2.5光学系统基点的测量
wtbN@g0 8.3理想光学系统的组合
yFm88 8.3.1双光组组合
k/F#-},Q. 8.3.2正切法
9<&*iIrM 8.3.3截距法
.8'c
c8 8.3.4无焦系统
x'-gvbj! 8.4厚透镜及其基点与基面
_gH$
,.j/ 8.4.1 厚透镜基点一般公式
Lt~&K$t7~ 8.4.2厚透镜基点
JV,h1/a(" 8.5矩阵在近轴光学系统中的应用
{*;K>%r\o 8.5.1光线矢量的线性变换矩阵
+L=Xc^ 8.5.2 基本光学元件的特征传递矩阵
$J4)z&%dr 8.5.3光学系统的传递矩阵计算
iYiTkq 8.5.4光学系统的共轭面间的传递矩阵
SDbkPx 8.5.5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系
C6g p}% 8.6ABCD法则及其在
激光束传输中的应用
;P'5RCqj 8.6.1.ABCD法则——光波面曲率半径在
;P<h9( 传播介质中的变化规律
OGW3Pe0Z' 8.6.2ABCD法则用于基模高斯光束的传播
`s69p'<;p 8.6.3基模高斯光束经过薄透镜的变换
S5gBVGh 8.6.4基模高斯光束经过无焦系统的变换
g'!"klS93 例题
ga,kKPL 习题
,dd1/zm fJNK@F 第9章光学系统像差基础和光路计算
'Jek<
5 9.1光学系统中的光阑
GfSD%" 9.1.1光阑及其分类
IPn!iv) 9.1_2孔径光阑和入/出瞳
w3VgGc~ 9.1.3视场光阑和入/出窗
2WLLI8 9.2光学系统光阑对成像的影响
G'Wp)W;])\ 9.2.1渐晕
7z{N} 9.2.2 景深和焦深
P(-
9.2.3几个特殊光学系统的光阑的作用
{\k }:) 9.3像差基本概念
#Mk3cp^Yl 9.3.1像差的描述和分类
o;
6^: 9.3.2球差
Aua}.Fl, 9.3.3 彗差
fVZ92Xw
B 9.3.4像散
?x 0gI
9.3.5场曲
r#oJch= 9.3.6畸变
h=6D=6c 9.3.7位置色差(轴向色差)
# bjK]+ 9.3.8倍率色差(垂轴色差)
t>a D;|Y 9.4光学系统中一般光路计算
]H{*Z3S 9.4.1光学系统计算光路的分类
"\vQVZd-E 9.4.2光学系统近轴光线的光路计算
E 6MeM'sx 9.4.3光学系统子午面内光线的光路计算
NB44GP1-@ 9.4.4沿轴外物点主光线细光束的光路计算
7}MnvWP 9.5光学系统设计
软件——
ZEMAX简介
XgXXBKf$ 9.5.1ZEMAX 基本概况
X.
Ur`X 9.5.2ZEMAX设计环境
] ZP!y 9.5.3光学系统结构的设定
~K5A$s2 9.5.4光学系统成像的分析
3mopTzs) 9.5.5光学系统结构的优化
KSS]% 66Y 例题
Y~!A"$ 习题
g'w"U9tjO pd`m//G 第10章光学仪器的基本原理
1R yE8DdP 10.1光辐射基本概念和规律
AEx VKy 10.1.1光辐射基本物理量
xCWS 10.1.2光源直接照射表面时的光照度(距离平方反比定律)
p{v*/<.; 10.1.3光亮度的传递规律
o~CEja&( 10.2眼睛
&PApO{#Q 10.2.1 眼睛的结构
3*\Q]|SI! 10.2.2眼睛的调节和适应
(GGosXU-v 10.2.3眼睛的缺陷与校正
gMZ+kP` 10.2.4眼睛的分辨率
\
qq 10.3放大镜
EbX!;z 10.3.1 视角放大率
qQ3pe:n? 10.3.2放大镜的视角放大率
{98e_z w 10.3.3放大镜的光束限制
Q {~$7J 10.4显微镜
\et2aX ! 10.4.1显微镜的结构及其成像
5}_=q;sZ 10.4.2显微镜的分辨率
j+3rS 10.4.3视角放大率'
G,B4=[Y 10.4.4显微镜的聚光本领
SO STtuT 10.4.5显微镜的光束限制
g)ZMU^1 10.5 望远镜
Pw +nO 10.5.1望远镜的结构
x@/:{B 10.5.2望远镜的分辨率
y3j"vKG 10.5.3放大本领
E
y9rH_ 10.5.4聚光本领
6ce-92n 10.6 物镜和目镜
|'P$zMAF 10.6.1显微镜的物镜
&%@O V:C 10.6.2望远镜的物镜
."O%pL]!/b 10.6.3目镜
!J!&JQ| 10.7望远系统外形尺寸设计举例
%\|{_]h}y 例题
%K=_ 习题
KZ#\ > 习题参考答案
=O8>[u; Ya!%o> J%t 主要参考文献
9iM%kY#)W ……
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