光学专业书籍推荐：第一本《光学教程》，出版日期：2005-8-1。
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~m'PAC "Q$ |4UW.dGHPo 光学教程 sSU p 7V `*^
f =y 作者：叶玉堂
"{Lp'+wNw 图书详细信息： [WW3'= e^ ISBN：7302114617
sk6C/ '0: 定价：48元
P`0}( '"U 印次：1-1
v25]}9 /C 装帧：平装
g m'8,ZL 出版日期：2005-8-1
)cxLpTr 图书简介： F[5[@y 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，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、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
F$X"?fj 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
1%g%I8W% 前言： Bu$ Z+o 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
hX;JMQ915 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
=f4>vo}@k 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
%|Sh|\6A! 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
D< % /:M 编者
(=
#EJB1( 2005年2月于电子科技大学
A%(t' z 目录： /x\{cHAt8J 第一篇应 用 光 学
_9*3Mr)2N 第1章几何光学基础3
9\y\{DHd 1.1几何光学的基本定律3
9}G.F r 1.1.1发光点、
光线和光束3
r2"B" %; 1.1.2几何光学的基本定律4
WTK )SKa,. 1.1.3全反射5
GI']&{ 1.1.4费马原理6
u4hC/! 1.2物像基本概念7
vuN!7*d+ 1.2.1光学系统与完善像概念7
iW oe 1.2.2物和像的概念8
l7vU{Fd-h^ 1.3球面和球面系统9
|} $ZOwc 1.3.1符号法则9
7
G37V"'' 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
l<X8Ooan#{ 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
d^ pzMaCI 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
?9W2wqN>o 1.3.5球面反射镜17
HF lMx 1.3.6共轴球面系统19
o>~xrV`E 1.3.7透镜21
HX}9;O 1.4平面与平面系统23
Oc A;+}> 1.4.1平面反射镜23
*e/8uFX 1.4.2平行平板26
d K.k,7 R 1.4.3反射棱镜28
I.'(n8* 1.4.4折射棱镜32
_e4 %<!1 1.4.5光楔33
{XR 3L'X 1.5光学材料34
+s$` kl 例题37
a>6@1liT 习题39
KcPI ,.4{ 第2章理想光学系统42
T' 8d|$X 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
G a,+ 2.1.1理想光学系统的基本特性42
V\|V1 c 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
`
b$u w 2.2理想光学系统的物像关系45
A h#bj8} 2.2.1图解法求像45
$e#V^dph 2.2.2解析法求像46
&-R(u}m-F 2.3理想光学系统的放大率48
v2K6y|6, 2.3.1放大率48
{PBm dX 2.3.2节点和节平面49
a I^Z0[P+ 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
U]Pl` =SL 2.4理想光学系统的组合52
ais@|s; 2.4.1双光组组合52
qE:/~Q0 2.4.2多光组组合55
n.L/Xp@gc 2.5单透镜57
]'q"Kw/10 2.5.1单个折射球面的主点57
n=_jmR1 2.5.2单
透镜的基点与基面58
yUY* l@v] 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
CQ;.}=j
, 2.6光学系统中的光束限制62
J !+)v 2.6.1光阑及其作用62
5oOF |IYi 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
T>P[ 0`*) 2.6.3视场光阑65
Rlyx& C8 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
vHmsS\\~9 2.6.5光学系统的景深67
JnodDH ? 2.6.6远心光路70
5yl[#>qt 2.7像差概述72
e<Bw du y 2.7.1轴上点球差72
Lnk(l2~U 2.7.2单色光轴外像差73
u*"mdL2 2.7.3色差78
CO5>Q o 2.8波像差80
qi 51'@ 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
dsrKHi 2.9.1近轴光的矩阵表示82
=CqZ $ 2.9.2物像矩阵83
oEJYAKN 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
F<9S, 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
\A%s" O/ 例题88
#0uD&95< 习题91
Q |1-j 第3章光学仪器的基本原理94
pVN) k 3.1眼睛94
6R=dg2tKT 3.1.1眼睛的结构94
Bj1{=Pvl 3.1.2眼睛的调节96
N.1 @!\z@@ 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
]Oh8LcE#BF 3.1.4眼睛的分辨率98
31* 0b|Z 3.2放大镜98
W|,Y*l 3.2.1放大镜的放大率99
UB8TrYra 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
lk(.zYaaN 3.3显微镜101
P(|+1$#[ 3.3.1显微镜的成像原理101
rf\A[)< : 3.3.2显微镜中的光束限制103
Ms61FmA4 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
n 97pxD_74 3.3.4显微物镜106
%4#Q 3YlyD 3.4望远镜107
OL0W'C9oA 3.4.1望远镜的一般特性107
77?D
~N[ 3.4.2望远物镜110
=[Z uE0c 3.4.3望远镜目镜111
"I}]]?y 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
3;-P (G@ 3.5摄影系统118
6 {j}Z*)m 3.5.1摄影物镜的光学特性118
K.l7yBm 3.5.2摄影物镜的景深120
wR@"]WkR= 3.5.3摄影物镜的类型121
qGK -f4 3.6现代光学系统122
MpCK/eiC 3.6.1激光光学系统122
V;-$k@$b. 3.6.2傅里叶变换光学系统128
+$SJ@IH[< 3.6.3线性成像物镜131
0; PV gO;9 习题133
9*b(\Z)N 第二篇物 理 光 学
EmFL
%++V 第4章光的电磁理论137
:GBM`f@ 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
8~@?cy1j! 4.1.1电磁波谱137
!kG 2$/lR 4.1.2电磁场基本方程138
<RaUs2Q3. 4.2光波在各向同性介质中的传播141
^6kE tTO* 4.2.1波动方程141
:d{-"RAG" 4.2.2时谐均匀平面波143
lXnzomU 4.3光波的偏振特性150
1[U`,(C1 4.3.1光波的偏振态150
X8uAwHa6F 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
yzH[~O7 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
W+5<=jXFB 4.4.1反射定律、折射定律154
UD 6:X&Un 4.4.2菲涅耳公式156
z7$,m#tw 4.4.3反射率和透射率160
IMT]!j&Y, 4.4.4全反射与临界角164
</B <=tc 4.5光波场的频率谱168
> u=Dc.lX 4.5.1光波场的时间频率谱168
fFiFS\''V 4.5.2光波场的空间频率谱173
yZc_PC` 4.6球面光波和柱面光波176
#fQ}8UxU, 4.6.1球面光波176
ymo]. 4.6.2柱面光波177
8?z7!k] 例题178
HCIS4}lQ 习题181
X: kqX[\> 第5章光的干涉184
+5xVgIk# 5.1光干涉的条件184
*%p`Jk-U 5.1.1光的干涉现象184
u,&[I^WK`C 5.1.2光干涉的条件185
(_.0g}2 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
,2MLYW, 5.2双光束干涉189
>\ s8S}p 5.2.1分波面双光束干涉189
+> Xe_ 5.2.2分振幅双光束干涉193
tsf)+`vt 5.3多光束干涉200
tH^]`6"QUa 5.3.1平行平板的多光束干涉200
15dbM/Gj 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
k[<Ux h% 5.4光学薄膜208
JC#M,j2 5.4.1单层光学薄膜208
?j^:jV 5.4.2多层光学薄膜210
ziXZJ^(FI 5.4.3光学薄膜的应用214
Bh0hUE 5.4.4高反射率的测量217
3 <A$ lG 5.5典型的干涉仪及其应用219
T@P[jtH<d 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
t,,W{M|E( 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
`~;` q 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
@Lk!nP 5.6光的相干性227
, SB5" 5.6.1光的空间相干性227
=b_/_b$q 5.6.2光的时间相干性232
~M Mv+d88 例题235
Tk~Y 习题238
u !@(u!Qz 第6章光的衍射243
5SQqE@g% 6.1光的衍射现象243
n 5s2\ ( 6.2衍射的基本原理244
<4%cKW0 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
"f N=Y$G 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
`E:&a]ul 6.2.3衍射的巴比涅原理250
mnm 7{?#[ 6.3夫琅禾费衍射250
{[:] }m(c 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
Sece#K2J| 6.3.2矩孔衍射251
dW#T1mB 6.3.3单缝衍射255
u [D z~ 6.3.4圆孔衍射256
!HCuae3_ 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
^jB17z[ 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
mO8E-D *3 6.4.2成像系统的分辨率261
~/l5ys 6.5夫琅禾费多缝衍射264
p "tCMB 6.5.1强度分布公式264
S!6 ? b5 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
,9YgznQ 6.6衍射光栅270
^_5t5> 6.6.1光栅的分光性能270
/#-zI#iK
6.6.2闪耀光栅273
0 P2l q 6.6.3波导光栅275
3;Y 9< 6.7菲涅耳衍射278
eo&^~OVT 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
oa<%R8T?@ 6.7.2菲涅耳波带片282
7N4)T'B
6.7.3菲涅耳直边衍射285
Z3qr2 / 6.8全息术290
H63?Erh>a 6.8.1全息术的原理291
Cc}3@Nf{/ 6.8.2全息术的特点293
\PL0-.t, 6.8.3全息术的应用293
35 d:r: 例题296
vp&N)t_ 习题299
=x3T+)qCNX 第7章晶体光学302
Nf!WqD* je 7.1介电张量302
FT[of(g^ 7.1.1各向异性介质的介电张量302
6R#.AD\
7.1.2介电张量的对称性304
*|({(aZ 7.2单色平面波在晶体中的传播306
.
ytxe!O 7.2.1相速度和光线速度306
T o $D [- 7.2.2菲涅耳公式309
JsK_q9]$e 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
k Hz?vVE/l 7.3.1晶体的光学分类311
5H }d\=z 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
, R[<+!RS 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
E>i sl" 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
]Wg&r Y0 7.4晶体光学性质的图形表示318
#7Jvk_r9Y 7.4.1折射率椭球318
.g>0FP 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
,Fzuo:{uy 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
w[]\%`69}Z 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
S5/p3;O\c 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
,u S)N6'b6 7.5.3斯涅耳作图法329
F~C7 $ 7.6偏振器和补偿器332
=z *SzG 7.6.1偏振器332
bZ[ay-f6oK 7.6.2波片338
@d_9NOmNT 7.6.3补偿器341
-GODM128 ^ 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
mt\pndTy7! 7.7.1偏振光的矩阵表示343
WCy jp 7.7.2正交偏振345
@ S)p{T5G 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
<RCeY(1 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
jZR2Nx}16 7.8偏振光的干涉351
B4t,@,\O 7.8.1平行偏振光的干涉351
[PH56f 7.8.2会聚光的偏光干涉354
gQ$ 0 |0O 7.9电光效应357
;7U"wI_~c 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
&UIS 17cT 7.9.2电光张量357
ODCv^4}9 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
3B5 `Y 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
0) Q*u 7.9.5横向泡克尔效应363
UL0n>Wa5 7.9.6电光效应的应用364
1xj w= 7.10声光效应369
1EQLsg`d^ 7.10.1声光衍射369
p+} eP|N 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
6yK "g 7 7.10.3布拉格衍射371
A \-r%&. 7.10.4声光效应的应用373
4XNkto 7.11旋光现象375
91|~ KR) 7.11.1旋光现象的观察和规律375
# B@*- 7.11.2旋光现象的解释377
~}g) N 7.12磁致旋光效应 379
j"9Zaq_ 7.12.1法拉第效应379
N**" u"CX 7.12.2法拉第效应的应用381
>o5eyi 例题383
&uXu$)IZ 习题388
tUhr gc 第8章光的吸收、色散和散射391
!m?W+ z~J 8.1光与物质相互作用的经典理论391
PJ2m4ulY 8.1.1经典理论的基本方程392
wpa^] l 8.1.2介质的复折射率393
rq|>z . 8.2光的吸收396
DEt;$>tl
5 8.2.1光吸收定律396
7'RU\0QG 8.2.2一般吸收与选择吸收397
K }8wCS F 8.2.3吸收光谱399
9M7Wlx2 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
\
m g 8.3光的色散403
$!K,5^+ 8.3.1正常色散与反常色散404
+t}<e( 8.3.2光孤子406
b X4]/4% 8.4光的散射407
Idr|-s%l6' 8.4.1线性散射408
eb7~\|9l1i 8.4.2非线性散射413
0pA> w8 mh 例题417
'J: xTp 习题418
hD,@>ky 第9章现代光学技术简介420
Ae'N1V 9.1航天光学遥感420
m_b_)/ 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
#R# |hw 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
m`#UV-$J 9.1.3航天光学遥感的发展426
VE*& t>I 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
M [6WcH0/T 9.2自适应光学430
(5>IF,}!L 9.2.1自适应光学的概念430
Vc&xXtm[v 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
dwz {Yw( 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
:PP!v!vk 9.2.4自适应光学技术应用举例437
7-c3^5gn{ 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
g>H \"cUv 9.3红外与微光成像442
rQ& F Gb 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
0b+End#mp 9.3.2红外热成像技术443
_Sult;y"u 9.3.3微光成像技术448
ty b-VO 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
:2-!bLo}& 9.4瞬态光学456
;w^{PZBg 9.4.1高速摄影456
J#Agk^Y 5 9.4.2超短脉冲激光技术460
T9]:,
z 9.5光学信息处理462
!N\i9w} 9.5.1光学信息处理的基本原理462
_}Ec [c 9.5.2光学信息处理的应用举例465
HfA@tZ5q|U 9.5.3空间光调制器469
kx07Ium 9.5.4小结472
%-3wR@ 9.6微光学472
z5 :53,`D' 9.6.1微光学的基本概念472
XZ_vbYTj 9.6.2微光学元件和系统的设计474
bf$4Z: Y 9.6.3微光学元件加工技术475
jT :kk 9.6.4微光学元件的应用483
v Yw$m#@ 9.6.5我国在微光学方面的研究486
.h\[ 7r 9.7单片光电集成486
O*PJr[Zou 9.7.1单片光电集成的概念487
|=#uzp7* 9.7.2Si基单片OEIC489
,{g B$8z^ 9.7.3GaAs基单片OEIC490
*"sDsXo- I 9.7.4InP基单片OEIC491
p"o_0 {8 9.7.5小结494
C%;J9(r 习题答 案495
cfUG)-]P~ 参考文献502
