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。 #GGa,@O  
《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。 O n0!
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绪论 n]6'!Eo  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 QP~["%}T  
1．1光波的特性 [ as,AX  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 l]wfL;u  
1．1．2几种特殊形式的光波 n\;;T1rM  
1．1．3光波场的时域频率谱 &Sb)a  
1．1．4相速度和群速度 'A{zH{
 
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 9ug4p']  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 "PMJh3q  
1．2．1反射定律和折射定律 & *tL)qKDc  
1．2．2菲涅耳公式 dQ;8,JzIw&  
1．2．3反射率和透射率 M*k,M=sX  
1．2．4反射和折射的相位特性 
a)lCp  
1．2．5反射和折射的偏振特性 `BZ|[ q3  
1．2．6全反射 8$c)]Bv  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 e<+)IW:  
例题 _#M4zO7  
习题 vcW(?4e  
HG /fp<[   
第 2章光的干涉 BoT#b^l  
2．1双光束干涉 io\t>_  
2．1．1产生干涉的基本条件 N?c~AEk9U  
2．1．2双光束干涉 U _pPI$ =  
2．2平行平板的多光束干涉 Lp%J:ogV`  
2．3 光学薄膜 8nZ_.  
2．3．1光学薄膜的反射特性 (<B%Gy@  
2．3．2薄膜波导 xVsI#`<a  
2．4典型干涉仪 7/M[T\c  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 H3!9H  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- w nBvJb]4l  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 5OPvy,e6  
2．5光的相干性 %
>/&&(BE  
2．5．1光的相干性 ("(wap~<nD  
2．5．2干涉的定域性 {|$kI`h,3-  
2．5．3 相干性的定量描述 s Y4wdG  
2．5．4激光的相干性 s5v}S'uO{  
例题 P#3J@aRC  
习题 f#Ud=& >j  
9e.v[K~  
第3章光的衍射 qsEFf(9G  
3．1衍射的基本理论 Dy5&-yk  
3．1．1 光的衍射现象 },X.a@:  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 N G vb]  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 y%9Hu
  
3．2夫朗和费衍射 +P+h$gQ  
3．2．1夫朗和费衍射装置 -p0*R<t  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 > {d9z9O  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 ^:$ShbX"P  
3．2．4巴俾涅原理应用 djoP`r  
3．3菲涅耳衍射 hVyeHbx  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 Vug[q=i  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 3-AOB3](
 
3．4光栅和波带片 _s<BXj  
3．4．1衍射光栅 mz x$
(u  
3．4．2波导光栅
pm9sI4S  
3．4．3 全息光栅 zrA3bWs  
3．4．4波带片 b7+(g[O  
3．5傅里叶光学基础 N,8.W"fV  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 \d.\M  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 -|u yJh  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 5{
!"}  
3．6二元光学概论 C \5yo  
3．6．1二元光学- $mf O:%  
3．6．2二元光学元件 B^]Gv7-  
3．6．3元光学元件的制作 74NL)|M  
3．7 近场光学简介 7k%!D"6_R  
例题 ?.-+U~  
习题 *T}c{/  
`tuGy}S2  
第4章光在各向异性介质中的 a".iVf6y  
传播特性 "Q\b6 7Ch  
4．1晶体的光学各向异性 zgGJ<=G.  
4．1．1 张量的基础知识 !]fSS)\H  
4．1_2晶体的介电张量 eu]qgtg~U  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播  jrS$!cEo  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 =b"{*Heuw  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 7/KK}\NE  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 *Jt+-ZM  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 f6\4,()  
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 pI.8Ip_r  
4．4晶体光学元件 fGA#0/_`  
4．4．1偏振器 t+pA9^$[`  
4．4．2波片和补偿器 tC
RsaDK>  
4．5晶体的偏光干涉 5zZQt+Ip  
4．5．1平行光的偏光干涉 C]3:&dx9  
4．5．2会聚光的偏光干涉 ang~_Ec.  
例题 {~#PM>f  
习题 <EE^ KR96  
}G^'y8U  
第5章晶体的感应双折射 {wk#n.c  
5．1 电光效应 !,Cbb }  
5．1．1电光效应的描述 8$RiFD,  
5．1．2晶体的线性电光效应 CQmozh-  
5．1．3晶体的二次电光效应 r}(mjC"o  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 $tc1te  
5．2声光效应 uvR l`"Y  
5．2．1弹光效应和弹光系数 CbxWK#aMmB  
5．2．2声光衍射 '6g-]rE[  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 Y]`o-
dV  
5．3．1 晶体的旋光效应 9;
9ge  
5．3．2法拉第效应 >Y\?v-^~;  
例题 ,h/l-#KS  
习题。 sk:B;.z  
O0_RW`69  
第6章光的吸收、色散和散射 PRBlf  
6．1光与介质相互作用的经典理论 (F3R!n  
6．2光的吸收' UUvCi+W  
6．2．1匕吸收定律 O:~J_Wwl!  
6．2．2吸收光谱 @w(|d<5l:L  
6．3光的色散 |TQ4:P1T  
6．3．1色散率 %<p/s;eu  
6．3．2 正常色散与反常色散 YRv96|c,  
6．4光的散射 ^ rUq{  
6．4．1光的散射现象 M0?%r`  
6．4．2瑞利散射 CY*GCkH  
6．4．3米氏散射 [}l 90
lP  
6．4．4分子散射 s +qodb+  
6．4．5喇曼散射 8\C][ y  
例题 <u],R.S)  
习题 'qG-
)2 t  
D#`>p  
第7章几何光学基础 xoGrXt9&  
7．1几何光学的基本定律 *XYp~b  
7．1．1波面、光线和光束 9KJ}A
i  
7．1．2基本定律 oSjYp(h:  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 ^ uwth  
7．1．4单个界面成完善像 jY=M{?
h''  
7．2单个折射球面的光路计算 %.'oY%  
7．2．1符号法则 M^hz<<:
$  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 ?<\2}1  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 ,!PV0(F(  
7．3单个折射球面的近轴区成像 E'6/@xM  
7．3．1物像公式 l[%=S!  
7．3．2焦距及光焦度 bR:hu}YS  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 %~>-nqS  
7．3．4放大率 p=kt+H&;  
7．3．5 拉亥不变量 yOAC<<Tzus  
7．4．球面反射镜成像 5DkEJk7a  
7．4．1焦点和焦距 BnDCK@+|Q  
7．4．2物像公式 6V@_?a-K  
7．4．3放大率 *DZ7,$LQ~D  
7．5共轴球面光学系统 |b^UPrz)VS  
7．5．1转面公式 %""h:1/S  
7．5．2拉亥公式 4}UJBb?  
7．5．3放大率公式 4vvQ7e7  
7．6薄透镜成像 >,_0Mem2Rr  
7．6．1透镜的分类 7|
_2@4-W6  
7．6．2 薄透镜成像 o-AF_N  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 e{XzUY6  
7．7平面的折射成像 JR&yaOws  
7．7．1平面折射光路计算公式 ">20`Mj8  
7．7．2折射平面近轴区成像_ %3"U|Za+  
7．7．3折射平行平板的光路计算 :V@)A/}uk  
7．7．4折射平行平板的成像 /EegP@[  
7．8平面镜和棱镜系统 W!Hn`T  
7．8_1平面镜成像 !#*#jixo  
7．8．2双平面镜系统成像 o61rTj  
7．8．3反射棱镜 >El]5M7h7  
7．8．4反射棱镜的成像 gSj0+|  
7．8．5折射棱镜 &@BAV
c z  
例题 EwuRIe;D  
习题  ylS
6D  
Q"c/]Sk)  
第8章理想光学系统 ]:'

]  
8．1理想光学系统的基点和基面 x ju*zmu  
8．1．1理想光学系统的基本特性 M&gi$Qs[E  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 [kckE-y  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 ,`k6@4  
8．2理想光学系统的物像关系 =K|#5p`  
8．2．1图解法求像 utl-#Wwt/  
8．2．2理想光学系统成像公式 ^,5%fl  
8．2．3放大率 s16,
*;Z  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 >Bdh`Ot-!  
8．2．5光学系统基点的测量 >ke.ZZV?  
8．3理想光学系统的组合 ]sE)-8  
8．3．1双光组组合 i:jB  
8．3．2正切法 FUJ<gqL  
8．3．3截距法 %4V$')rek  
8．3．4无焦系统 nD]M
gT  
8．4厚透镜及其基点与基面 `g)  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 g>w {{G  
8．4．2厚透镜基点 Y|J=72!]  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 BSB&zp  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 _Ex<VF u  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 . &`Y
lK  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 N`3^:EJL8  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 %X}vuE[[UC  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 v,z~#$T&  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 +{m+aHk  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 SD:`l<l  
传播介质中的变化规律 x*=m'IM[  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 }[drR(]`dO  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 }A;YM1^$  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 VlSM/y5  
例题 |!7leL  
习题 `-R&4%t%  
G
m9  
第9章光学系统像差基础和光路计算 7#oq|5  
9．1光学系统中的光阑 .O(9\3q\  
9．1．1光阑及其分类 Tp.]{*  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 +Wy`X5v  
9．1．3视场光阑和入／出窗 #Ufb  
9．2光学系统光阑对成像的影响 9^`cVjD5  
9．2．1渐晕 {D :WXvI  
9．2．2 景深和焦深 uudd'L  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 `kv7Rr}Q  
9．3像差基本概念 l{ql'm  
9．3．1像差的描述和分类 05\0g9  
9．3．2球差 }u$c*}  
9．3．3 彗差 i+< v7?:`#  
9．3．4像散 rnp; R  
9．3．5场曲 [e@m-/B  
9．3．6畸变 A{k1MA<F6  
9．3．7位置色差（轴向色差） Y6hV ;[\F  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） wq!9wk9  
9．4光学系统中一般光路计算 f8=qnY2j  
9．4．1光学系统计算光路的分类 W/WP }QM  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 MU2kA&LH  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 m .(\u?J  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 f7!48
,(fB  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 T /IX(b'<  
9．5．1ZEMAX 基本概况 ZNk[Jn [.  
9．5．2ZEMAX设计环境 92.Rjz;=9?  
9．5．3光学系统结构的设定 ;L#RFdh  
9．5．4光学系统成像的分析 :oC;.u<*8  
9．5．5光学系统结构的优化 C.LAr~P  
例题 |O'*CCrCL  
习题 *n# =3D  
ad47 42  
第10章光学仪器的基本原理 8fBhX,1  
10．1光辐射基本概念和规律 Vm8dX?  
10．1．1光辐射基本物理量 ZqpK}I  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） |8[!`T*s  
10．1．3光亮度的传递规律 HINk&)FC  
10．2眼睛 c&wiTvRV  
10．2．1 眼睛的结构 ?OoI63&  
10．2．2眼睛的调节和适应 V>Xg\9B_  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 ydY 7 :D  
10．2．4眼睛的分辨率 |22vNt_  
10．3放大镜 +/kOUz/]  
10．3．1 视角放大率 Vkd_&z7  
10．3．2放大镜的视角放大率 h05FR[</  
10．3．3放大镜的光束限制 1q5S"=+W[  
10．4显微镜 YO?o$Hv16  
10．4．1显微镜的结构及其成像 UWS 91GN@  
10．4．2显微镜的分辨率 n_ ?+QF  
10．4．3视角放大率' K7(k_4  
10．4．4显微镜的聚光本领 Q)M-f;O  
10．4．5显微镜的光束限制 m^m=/'<+  
10．5 望远镜 ,,80nW9E  
10．5．1望远镜的结构 ~&F|g2:  
10．5．2望远镜的分辨率 uy
sTyzx  
10．5．3放大本领 #Z `Tk)u/  
10．5．4聚光本领 f?eq-/UR  
10．6 物镜和目镜 #Yp&yi }  
10．6．1显微镜的物镜 )\2KDXc  
10．6．2望远镜的物镜 F0zaA  
10．6．3目镜 VYh/URU>  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 QHUFS{G]  
例题 i[FY
R;C  
习题 GE=S.P;  
习题参考答案 vkR~nIp  
On!+7is'  
主要参考文献 $?gKIv>g  
…… _K'Y`w']  
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