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。 |kRx[UL  
《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。 ;jfXU_K  
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绪论 5nlyb,"^g  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 v?iH}7zb%Q  
1．1光波的特性 Pn){xfqDl  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 !haXO  
1．1．2几种特殊形式的光波 ^.aEKr  
1．1．3光波场的时域频率谱 C'#)bX{  
1．1．4相速度和群速度 /VOST^z!  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 iY`7\/H!L  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 h3ZL0Fi*  
1．2．1反射定律和折射定律 +(hwe jyC  
1．2．2菲涅耳公式 ;R>42 qYF  
1．2．3反射率和透射率 `Y9}5p  
1．2．4反射和折射的相位特性 #hiDZ>nr  
1．2．5反射和折射的偏振特性 xH.q  
1．2．6全反射 d3hTz@JY  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 P<oD*C  
例题 )HiTYV)]'  
习题 [IX!3I[J]  
|Szr=[  
第 2章光的干涉 3).c[F^l  
2．1双光束干涉 x6mq['_  
2．1．1产生干涉的基本条件 Qpu2RfP  
2．1．2双光束干涉 Wam?(!{mOf  
2．2平行平板的多光束干涉 ymJw{&^am  
2．3 光学薄膜 Ho*RLVI0U  
2．3．1光学薄膜的反射特性 |L#r)$n{1  
2．3．2薄膜波导 /-9+(  
2．4典型干涉仪 h1d0{  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 [_B&7#3>7  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- >.sN?5}y  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 omU)hFvyS  
2．5光的相干性 JqIv&W  
2．5．1光的相干性 <Ju
J`t  
2．5．2干涉的定域性 !q1^X% a  
2．5．3 相干性的定量描述 x@l~*6!K  
2．5．4激光的相干性 8-#2?=  
例题 ?a_q!,8:  
习题 LU=)\U@Q  
{:j!@w3  
第3章光的衍射 V'4}9J  
3．1衍射的基本理论 _^A NJ7  
3．1．1 光的衍射现象 =C}<0<"iF  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 '%7]xp  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 soCHwiE  
3．2夫朗和费衍射 ZX}"  
3．2．1夫朗和费衍射装置 X+BSneu  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 ZOsn,nF  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 xL"o)]a=  
3．2．4巴俾涅原理应用 s&hP^tKT  
3．3菲涅耳衍射
{iteC  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 YCdxU1V  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 P.P>@@+d  
3．4光栅和波带片 t9l7 % +y  
3．4．1衍射光栅 BGjTa.
&  
3．4．2波导光栅 2C&%UZim;P  
3．4．3 全息光栅 pZn%g]nRD  
3．4．4波带片
Bbp9Q,4  
3．5傅里叶光学基础 4(gf!U  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 jg/<"/E  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 S?tLIi/  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 QQcj"s
 
3．6二元光学概论 9D21e(7X  
3．6．1二元光学- Hvk?(\x  
3．6．2二元光学元件 U$Z}<8  
3．6．3元光学元件的制作 +.uk#K0o  
3．7 近场光学简介 xo+z[OIlF  
例题 e8v=n@0  
习题 V0(ABi:d  
{HDlv[O%  
第4章光在各向异性介质中的 Jp0.h8i  
传播特性 Wg&:xff  
4．1晶体的光学各向异性 rpWy 6oD  
4．1．1 张量的基础知识 >4b39/BM  
4．1_2晶体的介电张量 v\FD~  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 '& :"/4@)  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 iHB)wC`u  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 bq]a8tSB  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 vL0Ol-Vt  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 7F~+z7(h  
4．3．2光在晶体界面上反射和折射方向的几何作图法描述 (v}:  
4．4晶体光学元件 z`SkKn0f Y  
4．4．1偏振器 BD+?Ad?  
4．4．2波片和补偿器 [l:.Q?? )|  
4．5晶体的偏光干涉 r1]e:  
4．5．1平行光的偏光干涉 .IU+4ENSy4  
4．5．2会聚光的偏光干涉 .EwK>ro4  
例题 7a net  
习题 2D"/k'iA  
],|B4\b;  
第5章晶体的感应双折射 470Pig>I8  
5．1 电光效应 Y}Uw7\e  
5．1．1电光效应的描述 *Y~64FM  
5．1．2晶体的线性电光效应 9~yuyv4$  
5．1．3晶体的二次电光效应 dPId= w)  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 8b!_b2Za  
5．2声光效应 Is
[0ri  
5．2．1弹光效应和弹光系数 ,~#hHhR_  
5．2．2声光衍射 (Bz(KyD[  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 =KLYR
UW  
5．3．1 晶体的旋光效应 +l(}5(wc  
5．3．2法拉第效应 `<q5RuU  
例题 %s>E@[s  
习题。 e`^j_VnEH  
r^)<Jy0|r  
第6章光的吸收、色散和散射 clNP9
{  
6．1光与介质相互作用的经典理论 ^(R gSMuT`  
6．2光的吸收' =_Rd0,  
6．2．1匕吸收定律 >Mn.|:DF]&  
6．2．2吸收光谱 RU=%yk-gM  
6．3光的色散 l<+k[@Vox  
6．3．1色散率 5]E5V@C
 
6．3．2 正常色散与反常色散 2Z~ofrj  
6．4光的散射 &0raa  
6．4．1光的散射现象 ,U}8(D~:  
6．4．2瑞利散射 #A!0KN;GC2  
6．4．3米氏散射 1Jt%I'C?  
6．4．4分子散射 KMV!Hqkk  
6．4．5喇曼散射 ?AE%N.rnsi  
例题 0/$sr;  
习题 jk@]d5  
trLs4o,  
第7章几何光学基础 vq}V0- <  
7．1几何光学的基本定律 ]CjODa  
7．1．1波面、光线和光束 H@zpw1fH+  
7．1．2基本定律 aH_&=/-Tz  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 V.J%4&^X  
7．1．4单个界面成完善像 \]K-<&f  
7．2单个折射球面的光路计算 /Q-!><riD  
7．2．1符号法则 Hg4Ut/0  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 2k_Bo~.  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 Vq\6c  
7．3单个折射球面的近轴区成像 @,]v'l!u  
7．3．1物像公式 hjE9[{K  
7．3．2焦距及光焦度 LHps2,  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 #qWEyb2UZ  
7．3．4放大率 qF?S[Z;  
7．3．5 拉亥不变量 A.[T#ZB.4  
7．4．球面反射镜成像 MEu-lM7v  
7．4．1焦点和焦距 )lbF'.i  
7．4．2物像公式 T(6S~;,Z  
7．4．3放大率 ]#nAld1cmy  
7．5共轴球面光学系统 4
[?Q*f!  
7．5．1转面公式 Vr'Z5F*@  
7．5．2拉亥公式 rTH@PDk>)  
7．5．3放大率公式 <:?&}'aA  
7．6薄透镜成像 tc[PJH&P  
7．6．1透镜的分类  [7bY(  
7．6．2 薄透镜成像 T*oH tpFj#  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 $jHL8r\e7  
7．7平面的折射成像 |l9AgwDg  
7．7．1平面折射光路计算公式 .+y#7-#6  
7．7．2折射平面近轴区成像_ ;(XSw%Y H  
7．7．3折射平行平板的光路计算 (/%}a`2#o  
7．7．4折射平行平板的成像 =Zj9F1E[i  
7．8平面镜和棱镜系统
n}l Z  
7．8_1平面镜成像 &HWH UWB  
7．8．2双平面镜系统成像 _Qv4;a  
7．8．3反射棱镜 C oaqi`v4T  
7．8．4反射棱镜的成像 X@arUs
7  
7．8．5折射棱镜 :!%oQQO  
例题 |A2.W8`o  
习题 @t_<oOI2  
.m<-)Kx  
第8章理想光学系统 oR+Fn}mG  
8．1理想光学系统的基点和基面 I0Vm^\8  
8．1．1理想光学系统的基本特性 /fX]Yu  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 ^3el-dZ  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 "PX~Yc  
8．2理想光学系统的物像关系 <a'j8pw9i  
8．2．1图解法求像 62W3W1: W  
8．2．2理想光学系统成像公式 r@_;L>  
8．2．3放大率 m_pK'jc  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 &?~> I[^~  
8．2．5光学系统基点的测量 U*-%V$3+w5  
8．3理想光学系统的组合 0Vg8o @  
8．3．1双光组组合 >6@UjGj54  
8．3．2正切法 KmMt:^9  
8．3．3截距法 G",+jR]  
8．3．4无焦系统 _8bqk\m+  
8．4厚透镜及其基点与基面 ~sM334sQ  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 Fr3Q"(  
8．4．2厚透镜基点 rIu>JyC"p  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 oL<^m?-u  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 cM55 vVd  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 Qc6323/"  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 *`dGapd3  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 le*pd+>j  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 }@x0@sI9  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 towQoqv  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 M,l Ib9  
传播介质中的变化规律 `/0FXb 8h  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 akaQ6DIdG  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换  HSTtDTo  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 k&9 b&-=fk  
例题 oqG 0 @@  
习题 $PNR?  
$[IuEdc/  
第9章光学系统像差基础和光路计算 rl!c\  
9．1光学系统中的光阑 :g][99  
9．1．1光阑及其分类 q'PA2a:  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 _m;Y'  
9．1．3视场光阑和入／出窗 d kPfdK}G  
9．2光学系统光阑对成像的影响 :[,n`0lH  
9．2．1渐晕 4O2O0\o:  
9．2．2 景深和焦深 (d@lG*K  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 si)920?E&  
9．3像差基本概念 la f
b^  
9．3．1像差的描述和分类 e5MX5 T^  
9．3．2球差 i/~A7\:8%  
9．3．3 彗差 ^G=s<pp  
9．3．4像散 y6;A4p>  
9．3．5场曲 ZE4~rq/W  
9．3．6畸变 3. Kh  
9．3．7位置色差（轴向色差） zxXm9zrLo  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） $n!saPpxS  
9．4光学系统中一般光路计算 _8kZ>w(L  
9．4．1光学系统计算光路的分类 &d=j_9   
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 U^[<G6<9]  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 9FK%"s`  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 9=Y-w s  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 _bu, 1EM  
9．5．1ZEMAX 基本概况 =ejkE; %L  
9．5．2ZEMAX设计环境 )V} t(>V  
9．5．3光学系统结构的设定 N_Yop  
9．5．4光学系统成像的分析 gTm[<Y  
9．5．5光学系统结构的优化 =fEn h'KE  
例题 A@+pv
C&  
习题 5^*I]5t8
 
ux'!1mN  
第10章光学仪器的基本原理 <t&0[l  
10．1光辐射基本概念和规律 (m25ZhW  
10．1．1光辐射基本物理量 !M
ceg  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） b<NI6z8\  
10．1．3光亮度的传递规律 yY[N\*P  
10．2眼睛 =rGjOb3+  
10．2．1 眼睛的结构 *ax$R6a#X  
10．2．2眼睛的调节和适应 hr(E,TAe  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 UOi8>;k`  
10．2．4眼睛的分辨率 {IJ,y27  
10．3放大镜 .sgP3Ah  
10．3．1 视角放大率 C65( m  
10．3．2放大镜的视角放大率 FTsvPLIv"  
10．3．3放大镜的光束限制 txw:m*(%  
10．4显微镜 ]^$3S  
10．4．1显微镜的结构及其成像 p~6/  
10．4．2显微镜的分辨率 *xI0hFJIM  
10．4．3视角放大率' t32 FNg  
10．4．4显微镜的聚光本领 &82Za%  
10．4．5显微镜的光束限制 QJ\ o"c  
10．5 望远镜 )OS^tG[=  
10．5．1望远镜的结构 >$j?2,Za(V  
10．5．2望远镜的分辨率 jTH,GF  
10．5．3放大本领 q ^Un,h64t  
10．5．4聚光本领 }w}2'P'T  
10．6 物镜和目镜 1Ue)&RW  
10．6．1显微镜的物镜 ]nY,%XE  
10．6．2望远镜的物镜 +`>Tuz~  
10．6．3目镜 O4dJ> O  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 | U)  
例题 q'fZA;  
习题 >08'+\~:b  
习题参考答案 JvX]^t/}  
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主要参考文献 -|YG**i/  
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