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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qG lbO S['rfD>9 光学教程 g4eEkG`XTS 3t 4i2] 作者：叶玉堂
tf Kf*Um 图书详细信息： H[WsHq;T+9 ISBN：7302114617
:.VI*X:aQh 定价：48元
95XQ?% 印次：1-1
FR BW(vKE 装帧：平装
0 _n
Pq 出版日期：2005-8-1
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xcOC7 图书简介： @p$Nw.{' 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
z`Jc pt 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
xM+_rU
M|h 前言： kVmR v.zZ 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
\X*Es.;|x 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
'3i,^g0?t0 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
QLPb5{>KDS 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
KD<smwXjG 编者
C {*' p+f 2005年2月于电子科技大学
/VmtQ{KTt+ 目录： S|jE1v"L 第一篇应 用 光 学
21T#NYfew 第1章几何光学基础3
icrcP ~$A 1.1几何光学的基本定律3
[
pe{,lp 1.1.1发光点、
光线和光束3
@%^JB 1.1.2几何光学的基本定律4
IgmCZ?l&0 1.1.3全反射5
gh?3 [q6 1.1.4费马原理6
/!i `K { 1.2物像基本概念7
G (3wI} 1.2.1光学系统与完善像概念7
"y9]>9:$- 1.2.2物和像的概念8
69"4/n7B? 1.3球面和球面系统9
L*8U.{NY 1.3.1符号法则9
i^SPN s= 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
gX%"Ki7. 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
c 98^~vR]] 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
c%+_~iBUN 1.3.5球面反射镜17
3 a\De(; 1.3.6共轴球面系统19
\[J\I 1.3.7透镜21
5Ic'6AIz 1.4平面与平面系统23
sd5)We 1.4.1平面反射镜23
W]W[oTJ5 1.4.2平行平板26
+:_;K_h 1.4.3反射棱镜28
FK H _o 1.4.4折射棱镜32
rJM/.; Ag 1.4.5光楔33
W%wc@.P 1.5光学材料34
vf@toYc[E 例题37
"?M)2,:A 习题39
QP yHos ` 第2章理想光学系统42
V<i_YLYmJe 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
Y-s6Z \ 2.1.1理想光学系统的基本特性42
'U l^V 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
@$| 8zPs 2.2理想光学系统的物像关系45
96d&vm~m1 2.2.1图解法求像45
Djr/!j 2.2.2解析法求像46
$vLGX>H 2.3理想光学系统的放大率48
q&kG > 2.3.1放大率48
i*)BFV_- 2.3.2节点和节平面49
d6XdN 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
m7|S'{+! 2.4理想光学系统的组合52
`uof\D<'] 2.4.1双光组组合52
| K q<}R 2.4.2多光组组合55
]Om;bmwt 2.5单透镜57
LL_@nvu}M 2.5.1单个折射球面的主点57
{
V$}qa {P 2.5.2单
透镜的基点与基面58
ELZ@ 0, 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
_oE 7< 2.6光学系统中的光束限制62
FvXpqlp 2.6.1光阑及其作用62
GD1L6kVd1 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
(XNd]G 2.6.3视场光阑65
B.4Or] 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
o&)v{ q 2.6.5光学系统的景深67
7P:/ (P 2.6.6远心光路70
8xt8kf*k 2.7像差概述72
GQ 0(lS 2.7.1轴上点球差72
;--p/h*. 2.7.2单色光轴外像差73
9hei8L: 2.7.3色差78
Ww0dU _ 2.8波像差80
C'6c, 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
HBm(l@ #. 2.9.1近轴光的矩阵表示82
"9IR| 2.9.2物像矩阵83
2i$_ ,[fi 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
|,T"_R_K 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
AHzm9U @ 例题88
w :9M6+mM^ 习题91
|F +n 7 第3章光学仪器的基本原理94
.\+c { 3.1眼睛94
-U{!'e8YiN 3.1.1眼睛的结构94
TMD*-wYr 3.1.2眼睛的调节96
i SNbbu# 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
r-_-/O"l 3.1.4眼睛的分辨率98
@o6! 3.2放大镜98
Z~ K} @ 3.2.1放大镜的放大率99
g: YUuZ 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
YbF}>1/" 3.3显微镜101
>@EwfM4[e 3.3.1显微镜的成像原理101
5`QfysR5 3.3.2显微镜中的光束限制103
# V.u[:mO 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
\Rw^&;\1 3.3.4显微物镜106
G_} oI|B 3.4望远镜107
~i0>[S3 ' 3.4.1望远镜的一般特性107
D7Y?$=0ycb 3.4.2望远物镜110
L7"<a2J 3.4.3望远镜目镜111
]/|DCxQ 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
qE.3:bQ!` 3.5摄影系统118
`)NTJc$): 3.5.1摄影物镜的光学特性118
%reW/;)l{ 3.5.2摄影物镜的景深120
zVis"g` 3.5.3摄影物镜的类型121
f\;f&GI 3.6现代光学系统122
p2gu@! 3.6.1激光光学系统122
9hgIQl 3.6.2傅里叶变换光学系统128
Jw^h<z/Ux 3.6.3线性成像物镜131
?lm<)y?I7+ 习题133
x[R?hS,0 t 第二篇物 理 光 学
;\]DZV4?)r 第4章光的电磁理论137
<9x|)2P 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
X7SSTcA 4.1.1电磁波谱137
$#_^ uWN-M 4.1.2电磁场基本方程138
I*KJq?R 4.2光波在各向同性介质中的传播141
y2PxC . - 4.2.1波动方程141
uN0'n}c;1. 4.2.2时谐均匀平面波143
.UU ) 4.3光波的偏振特性150
&{8[I3#@ 4.3.1光波的偏振态150
I.o3Old 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
3*R(&O6} 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
iig &O(, 4.4.1反射定律、折射定律154
Q;@w\ _ OR 4.4.2菲涅耳公式156
J?Rp 4.4.3反射率和透射率160
fN
1 :'d 4.4.4全反射与临界角164
<#~n+, 4.5光波场的频率谱168
(A;HB@)[A 4.5.1光波场的时间频率谱168
T{
lm
z<g 4.5.2光波场的空间频率谱173
}dSFv
4.6球面光波和柱面光波176
{X W>3 " 4.6.1球面光波176
0.#% KfQ 4.6.2柱面光波177
,88%eX| 例题178
7 >gW2 m 习题181
II.Wa&w} 第5章光的干涉184
SNV ;s, 5.1光干涉的条件184
ve4 QS P 5.1.1光的干涉现象184
!)c0 5.1.2光干涉的条件185
R~bLEo 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
xH-} <7 5.2双光束干涉189
^1ks`1 5.2.1分波面双光束干涉189
CF 5%&B 5.2.2分振幅双光束干涉193
;8gODj:dO 5.3多光束干涉200
w$Mb+b$ 5.3.1平行平板的多光束干涉200
P2)g%$ME 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
%; ` 3I$ 5.4光学薄膜208
!p)cP"fa 5.4.1单层光学薄膜208
hflDVGBW 5.4.2多层光学薄膜210
Kw>gg 5.4.3光学薄膜的应用214
t;[Q&J l 5.4.4高反射率的测量217
p-/}@r3Z+ 5.5典型的干涉仪及其应用219
73M;-qnU 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
^N ~Jm&I 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
*c@]c~hY, 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
_[
`"E' 5.6光的相干性227
.gI9jRdKw 5.6.1光的空间相干性227
gOk^("@ 5.6.2光的时间相干性232
yAc}4*;T/ 例题235
|nO }YU\E 习题238
D7$xY\0r 第6章光的衍射243
<JJi 6.1光的衍射现象243
=`%%* 6.2衍射的基本原理244
m$$9 8N 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
$w<~ W1\: 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
W/;qMP1"- 6.2.3衍射的巴比涅原理250
p|w;StL y 6.3夫琅禾费衍射250
WTh|7& 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
o6
[i0S 6.3.2矩孔衍射251
yM34G S=,J 6.3.3单缝衍射255
0M>%1 * 6.3.4圆孔衍射256
KL*UU,qU 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
vGPaW YV 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
?Qs> L~ 6.4.2成像系统的分辨率261
?r~](l 6.5夫琅禾费多缝衍射264
/t?(Ic P5 6.5.1强度分布公式264
F[OBPPQ3 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
k C[nY 6.6衍射光栅270
m ;I;{+"u 6.6.1光栅的分光性能270
qsL6*(S(r 6.6.2闪耀光栅273
~
.Eln+N 6.6.3波导光栅275
>:P3j<xTv 6.7菲涅耳衍射278
g M3gc; 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
}~5xlg$B<< 6.7.2菲涅耳波带片282
DSHpM/7 6.7.3菲涅耳直边衍射285
("BF I 6.8全息术290
s/'gl 6.8.1全息术的原理291
}c,}+{q 6.8.2全息术的特点293
cjO,#W0&f 6.8.3全息术的应用293
`+/[0B=. 例题296
VVje|T^{Z 习题299
P6 G/J- 第7章晶体光学302
-nT+!3A8 7.1介电张量302
2 jx+q 7.1.1各向异性介质的介电张量302
Q-&]Vg 7.1.2介电张量的对称性304
`0Q:d' 7.2单色平面波在晶体中的传播306
i&FC-{|Z 7.2.1相速度和光线速度306
5cQBqH] 7.2.2菲涅耳公式309
A rU>./)Q 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
?8 C+wW 7.3.1晶体的光学分类311
3B "rI 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
Gb \ 7W 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
@kwD$%*0 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
5t l}rmI` 7.4晶体光学性质的图形表示318
FZmYv%J 7.4.1折射率椭球318
uf )W? `e~ 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
ddHIP`wb 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
y$V{yh[: 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
^! ZjK-$A< 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
@#H{nj
Z 7.5.3斯涅耳作图法329
L{f P_DIa 7.6偏振器和补偿器332
|2 wff? 7.6.1偏振器332
<CmsnX 7.6.2波片338
5\Y/s o= 7.6.3补偿器341
P e wPl0 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
]:E]5&VwV} 7.7.1偏振光的矩阵表示343
16G v?
I
h 7.7.2正交偏振345
X-{:.9 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
%# QFu/l 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
^Q :K$! 7.8偏振光的干涉351
Z ''P5B; 7.8.1平行偏振光的干涉351
Em"X5>;4 7.8.2会聚光的偏光干涉354
AYZds >#Q 7.9电光效应357
=OZ_\vO 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
\ ]OD pi
2 7.9.2电光张量357
N[+dX_h 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
Z|?XQ-R5 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
\+AH>I;vO 7.9.5横向泡克尔效应363
4COf H7Al9 7.9.6电光效应的应用364
.RWBn~b#I 7.10声光效应369
&s < 7.10.1声光衍射369
!3&vgvr 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
`A^} X 7.10.3布拉格衍射371
YYvs~?bAy 7.10.4声光效应的应用373
gwYd4 7.11旋光现象375
M{4_BQ4 $ 7.11.1旋光现象的观察和规律375
zm .2L 7.11.2旋光现象的解释377
4 z`5W, 7.12磁致旋光效应 379
pq&c] 8H 7.12.1法拉第效应379
BmJ?VJ}Y 7.12.2法拉第效应的应用381
9,c>H6R7 例题383
` cv:p|s 习题388
q%vUEQLBp 第8章光的吸收、色散和散射391
si;]C~X* 8.1光与物质相互作用的经典理论391
68!f cK 8.1.1经典理论的基本方程392
tj&A@\/ 8.1.2介质的复折射率393
1<p"z,c 8.2光的吸收396
v: 0i5h&M 8.2.1光吸收定律396
09?<K)_G 8.2.2一般吸收与选择吸收397
f\^Q V 8.2.3吸收光谱399
rh
l5r"% 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
_# F'rl6' 8.3光的色散403
m #eD v* 8.3.1正常色散与反常色散404
I(CI')Q 8.3.2光孤子406
#?=cg]v_ 8.4光的散射407
Jr9 }'l8 8.4.1线性散射408
<XagkD 8.4.2非线性散射413
]O\W<'+V 例题417
"%]dC { 习题418
~z}au"k 第9章现代光学技术简介420
F1=+<]! 9.1航天光学遥感420
"J1ar.li 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
=KZ4:d5 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
^hgAgP{{ 9.1.3航天光学遥感的发展426
_YS+{0
Vq% 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
V"ZbKV +[ 9.2自适应光学430
#50)D wD 9.2.1自适应光学的概念430
lBdF9F< 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
aVYUk7_ < 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
\d+HYLAJn 9.2.4自适应光学技术应用举例437
l}2WW1b( 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
f)x}_dw% 9.3红外与微光成像442
OQQ9R?Ll{ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
@7=D ]yu 9.3.2红外热成像技术443
M::iU_ 9.3.3微光成像技术448
1#<E]<='t 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
h;KK6*Z*$E 9.4瞬态光学456
pQ Y > 9.4.1高速摄影456
#U}U>4' 9.4.2超短脉冲激光技术460
uLM_KZ 9.5光学信息处理462
RX1{?*r]Z 9.5.1光学信息处理的基本原理462
@;}H<&" 9.5.2光学信息处理的应用举例465
1znV>PO! 9.5.3空间光调制器469
,9qB}H G 9.5.4小结472
0?xiG SZV 9.6微光学472
["<(\v9P) 9.6.1微光学的基本概念472
:gq@/COo( 9.6.2微光学元件和系统的设计474
%6'D!H?d 9.6.3微光学元件加工技术475
ha=z<Q 9.6.4微光学元件的应用483
Zg&\K~O C 9.6.5我国在微光学方面的研究486
{UBQ?7.jE 9.7单片光电集成486
I)6Sbt JV^ 9.7.1单片光电集成的概念487
ef;L|b%pp 9.7.2Si基单片OEIC489
:(` >b Y 9.7.3GaAs基单片OEIC490
B7MW" y 9.7.4InP基单片OEIC491
}GDG$QI]K& 9.7.5小结494
mN
6`8
[ 习题答 案495
y
UAn~!s 参考文献502
