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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L C09@2M'
Z$@Nzza- x$*OglaS 光学教程 aDESO5 !k)
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^@ 作者:叶玉堂
1+Oo Qs 图书详细信息: o^_am>h ISBN:7302114617
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?y&~axk 定价:48元
5q[@N J 印次:1-1
L\5n!(,0 装帧:平装
4k8 @u 出版日期:2005-8-1
K[H$qJmPX 图书简介: c2QC`h(Wb 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分,介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性,注意介绍了
激光系统和红外系统;第4~8章为物理光学部分,讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用,并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展;第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
SV >EB;< 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材,也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
fQdQ[ 前言: |{(ynZ]R 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时,其中物理光学部分约60个学时,应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础,以物理光学和应用光学为主体内容,着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性,光的吸收、色散和散射,在介绍基础理论的同时,注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展,力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域,书中专辟一章(第9章),着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要,第1至8章选编了部分例题和习题,并在书后附有参考答 案。
GzX@Av$ 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。
Rh|&{Tf 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!
4T"P#)z 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。
3$TpI5A 编者
$=
gv 2005年2月于电子科技大学
IN"qJ3<k 目录: tQ"PCm
第一篇应 用 光 学
}j
x{Cw 第1章几何光学基础3
FK>rc3 q 1.1几何光学的基本定律3
tfO
_b5g 1.1.1发光点、
光线和光束3
SrxX-Hir 1.1.2几何光学的基本定律4
6aL`^^ 1.1.3全反射5
0T*jv! q> 1.1.4费马原理6
a"EXR-+8 1.2物像基本概念7
}0
Z3Lrv 1.2.1光学系统与完善像概念7
n:{yri+ 1.2.2物和像的概念8
xM( 1.3球面和球面系统9
wp$=lU{B 1.3.1符号法则9
\I>,j,c 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
y9 "!ys 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
}0I ! n@ 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
z
'j%.Dd8 1.3.5球面反射镜17
Rh39x-`Z 1.3.6共轴球面系统19
0>vm&W<?) 1.3.7透镜21
B; ~T|ex u 1.4平面与平面系统23
C M(g4fh 1.4.1平面反射镜23
~dv
C$ 1.4.2平行平板26
aDs[\' 1.4.3反射棱镜28
1cPi>?R: 1.4.4折射棱镜32
kC)dia{$ 1.4.5光楔33
) E5ax~ 1.5光学材料34
*<KY^; 例题37
,%u\2M 习题39
qzq>C"z\Y$ 第2章理想光学系统42
iC
2:P~ 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
v+Hu=RZE 2.1.1理想光学系统的基本特性42
,ua]h8 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
K-K+%U 2.2理想光学系统的物像关系45
/IgTmXxxj 2.2.1图解法求像45
NWFZ:h@v 2.2.2解析法求像46
&iTsuA/7 2.3理想光学系统的放大率48
Mb-C DPT 2.3.1放大率48
r3|vu"Uei 2.3.2节点和节平面49
]RV6(|U4_ 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
Yk }zN_v 2.4理想光学系统的组合52
<~3@+EEM 2.4.1双光组组合52
.S[5CO^ 2.4.2多光组组合55
3?C$Tl2G8 2.5单透镜57
-)w/nq 2.5.1单个折射球面的主点57
V /|@ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
Oa{M9d,l 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
oo`mVRVf 2.6光学系统中的光束限制62
).LJY<A 2.6.1光阑及其作用62
Xf:-K(%e 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
=r`>tWs 2.6.3视场光阑65
8L0#<"'0 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
{jbOcx$t 2.6.5光学系统的景深67
gq/q]Fm\ 2.6.6远心光路70
U<Ag=vsZE 2.7像差概述72
+3VY0J 2.7.1轴上点球差72
vAX %i( 4 2.7.2单色光轴外像差73
o;}o"-s 2.7.3色差78
{whR/rX` 2.8波像差80
wqJH 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
N"T+.
r 2.9.1近轴光的矩阵表示82
4W6gKY 2.9.2物像矩阵83
:0r@o:H 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
!s5 _JO 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
Nq-qks.& 例题88
/1Ndir^c 习题91
k: D<Q 第3章光学仪器的基本原理94
0&zp9(G5 3.1眼睛94
-K PbA`j+ 3.1.1眼睛的结构94
,9=5.+AJ 3.1.2眼睛的调节96
wTqgH@rGtR 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
F@[l&`7 3.1.4眼睛的分辨率98
64Q{YuI 3.2放大镜98
ONg_3vD{ 3.2.1放大镜的放大率99
1Z|q0-Dw0 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
L -<!,CASW 3.3显微镜101
.-uH ax0 3.3.1显微镜的成像原理101
^C_ ;uz 3.3.2显微镜中的光束限制103
G8H=xr# 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
=#^\9|?$ 3.3.4显微物镜106
4;y*y tY* 3.4望远镜107
SK#;/fav6 3.4.1望远镜的一般特性107
uK1DC i 3.4.2望远物镜110
y@e/G3 3.4.3望远镜目镜111
OUQySac 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
C,&r7 3.5摄影系统118
fn;`V it# 3.5.1摄影物镜的光学特性118
K<6)SL4 3.5.2摄影物镜的景深120
V-IXtQR 3.5.3摄影物镜的类型121
gM&XVhQJ\ 3.6现代光学系统122
$zKf>[K 3.6.1激光光学系统122
PS**d$ S 3.6.2傅里叶变换光学系统128
s: pmB\ 3.6.3线性成像物镜131
=wtu 习题133
G*JasHFs 第二篇物 理 光 学
PVLLuv 第4章光的电磁理论137
3vepJ)D ( 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
t,Ss3 4.1.1电磁波谱137
!o1+#DL)MU 4.1.2电磁场基本方程138
E:(DidSE@ 4.2光波在各向同性介质中的传播141
K+p7yZJ 4.2.1波动方程141
!W^P|:Qt 4.2.2时谐均匀平面波143
"w7wd5h 4.3光波的偏振特性150
0QcC5y; 4.3.1光波的偏振态150
i_Ol vuy~ 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
Y,n&g45m 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
B
OKY
X 4.4.1反射定律、折射定律154
[3o^06V8j 4.4.2菲涅耳公式156
m - ]E| 4.4.3反射率和透射率160
%OE
(?~dq 4.4.4全反射与临界角164
h6`v%7H? 4.5光波场的频率谱168
crTRfqF 4.5.1光波场的时间频率谱168
c'O"</
4.5.2光波场的空间频率谱173
1 UdET#\ 4.6球面光波和柱面光波176
)jm!bR` 4.6.1球面光波176
-Ph"#R& 4.6.2柱面光波177
m?GBvL$ 例题178
1)Z4
(_ 习题181
*QH~z2:[ 第5章光的干涉184
ecvQEK2L 5.1光干涉的条件184
C( wZjO?N 5.1.1光的干涉现象184
"!,)Pv 5.1.2光干涉的条件185
`cgyiJ 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
(}*1,N!# 5.2双光束干涉189
xe`SnJgA 5.2.1分波面双光束干涉189
mH6\8I 5.2.2分振幅双光束干涉193
jEu-CU#: 5.3多光束干涉200
cb82k[L6 5.3.1平行平板的多光束干涉200
pd^"MG 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
r|av|7R 5.4光学薄膜208
'nJ,mZx 5.4.1单层光学薄膜208
Yc^;?n`x 5.4.2多层光学薄膜210
6 H{G$[2 5.4.3光学薄膜的应用214
0H!J 5.4.4高反射率的测量217
erlg\-H 5.5典型的干涉仪及其应用219
o3C GG 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
Tji* \<? 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
N.'-9hv 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
LiyR,e 5.6光的相干性227
#V9do>Cu% 5.6.1光的空间相干性227
=W[M=_0u 5.6.2光的时间相干性232
s'B$/qCkR 例题235
\$+#7( K 习题238
Fe L !%z 第6章光的衍射243
,eSII2,r4 6.1光的衍射现象243
aE(DNeG-H 6.2衍射的基本原理244
tZ>'tE 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
pL5Bz!_r 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
{iXQUj
6.2.3衍射的巴比涅原理250
%t*KP= @ 6.3夫琅禾费衍射250
5Sz&j 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
Q3<ctd\]Y 6.3.2矩孔衍射251
aOhi<I`* 6.3.3单缝衍射255
j4%\'xj: 6.3.4圆孔衍射256
VV-%AS6; 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
\ v2-}jU( 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
W#9A6ir> 6.4.2成像系统的分辨率261
4D)M_O 6.5夫琅禾费多缝衍射264
F]GX;<` 6.5.1强度分布公式264
:d1Kq _\K 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
O-(gkE 6.6衍射光栅270
EG!Nsb^, 6.6.1光栅的分光性能270
X? 7s
6.6.2闪耀光栅273
^6@6BYf) 6.6.3波导光栅275
G?+0#?'Y 6.7菲涅耳衍射278
BD2Gv)?g 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
+<Y1`kV) 6.7.2菲涅耳波带片282
|33_=" 6.7.3菲涅耳直边衍射285
o*5b]XWw 6.8全息术290
`3^%ft~l 6.8.1全息术的原理291
Z{^Pnit 6.8.2全息术的特点293
o0kKf+[ 6.8.3全息术的应用293
oM!zeJNA 例题296
V~7Oa2'#B 习题299
L"L a| 第7章晶体光学302
Um!LF"Z 7.1介电张量302
6m0-he~ 7.1.1各向异性介质的介电张量302
eIcIl2 7.1.2介电张量的对称性304
=AP0{ 7.2单色平面波在晶体中的传播306
F;ELsg 7.2.1相速度和光线速度306
x-T7
tr&( 7.2.2菲涅耳公式309
5Z>+NKQ 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
_iH:>2p 5R 7.3.1晶体的光学分类311
N)EJP~0 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
Ssd7]G+n: 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
GLA4O) 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
Y z],["*Q
7.4晶体光学性质的图形表示318
r!c7{6N 7.4.1折射率椭球318
EouI S2e;a 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
ow9Vj$m 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
b\vL^\bX8 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
8bX?HeYrr 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
2Uy}#n|)r 7.5.3斯涅耳作图法329
b
v4 7.6偏振器和补偿器332
DI\^&F)3T2 7.6.1偏振器332
Bgs,6: 7.6.2波片338
e@ DVf 7.6.3补偿器341
k&= iye( 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
oz'^.+uvE 7.7.1偏振光的矩阵表示343
^o(C\\>{& 7.7.2正交偏振345
|?LUt@r; 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
]GiDfYs7% 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
s;,ulME 7.8偏振光的干涉351
"|GX%>/ 7.8.1平行偏振光的干涉351
to#T+d.(v 7.8.2会聚光的偏光干涉354
]4[^S.T= 7.9电光效应357
?Lem|zo 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
A}CpyRVCn 7.9.2电光张量357
y^:6D(SR 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
KV|ywcGhT 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
"v+%F 7.9.5横向泡克尔效应363
lT+N{[kLt* 7.9.6电光效应的应用364
eR!K8W 7.10声光效应369
GE#LcCa 7.10.1声光衍射369
m8 Ti{w( 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
aFDCVm%U| 7.10.3布拉格衍射371
9=G
dj!L 7.10.4声光效应的应用373
u4~(0 7.11旋光现象375
70E@h=oQ 7.11.1旋光现象的观察和规律375
Dl_SEf6b 7.11.2旋光现象的解释377
S^ JUQx7 7.12磁致旋光效应 379
~c'R7E&Bfa 7.12.1法拉第效应379
9S{?@*V 7.12.2法拉第效应的应用381
0hX@ta[Up 例题383
.KxE>lJbqM 习题388
fVxRK\a\\ 第8章光的吸收、色散和散射391
l`vr({A 8.1光与物质相互作用的经典理论391
C/!8NV1:4 8.1.1经典理论的基本方程392
y5:al7*P 8.1.2介质的复折射率393
n$jf($* 8.2光的吸收396
)}SiM{g 8.2.1光吸收定律396
*Bx'g|
u 8.2.2一般吸收与选择吸收397
&:Sb$+z 8.2.3吸收光谱399
jIL$hqo 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
;aUI3n% 8.3光的色散403
vQL)I 8.3.1正常色散与反常色散404
6 WEu(}= 8.3.2光孤子406
,E8~^\HV 8.4光的散射407
k?'PCV 8.4.1线性散射408
9Jp"E5Ql) 8.4.2非线性散射413
uT{.\qHo 例题417
Gq^#.o] 习题418
KDy:A>_ G" 第9章现代光学技术简介420
Vr<ypyC 9.1航天光学遥感420
2s8(r8 AI 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
Y\ G^W8 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
-cnlj 9.1.3航天光学遥感的发展426
gb@ |\n 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
Yq%D/dU8 9.2自适应光学430
7x:j4 9.2.1自适应光学的概念430
.X(ocs$} 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
T#w *5Qf 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
?u8vK<2h 9.2.4自适应光学技术应用举例437
8v']>5S]# 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
>zWVM1\\j 9.3红外与微光成像442
/yj-^u\R 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
$;t#pN/` 9.3.2红外热成像技术443
DwC8?s*2H 9.3.3微光成像技术448
i*%2 e) 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
YP vg(T 9.4瞬态光学456
LYX\# 9.4.1高速摄影456
G.c@4Wz+ 9.4.2超短脉冲激光技术460
bNO/CD4 9.5光学信息处理462
D^H<)5d9 9.5.1光学信息处理的基本原理462
=rDIU&0Y 9.5.2光学信息处理的应用举例465
#]5|Qhrr+ 9.5.3空间光调制器469
g_w4}!|
9.5.4小结472
jZ>'q/ 9.6微光学472
J#y?^Qm$)< 9.6.1微光学的基本概念472
5-pz/%, 9.6.2微光学元件和系统的设计474
O[fgn;@| 9.6.3微光学元件加工技术475
DeTZl+qm1E 9.6.4微光学元件的应用483
U%na^Wu 9.6.5我国在微光学方面的研究486
84*Fal~Som 9.7单片光电集成486
Epm=&6zf 9.7.1单片光电集成的概念487
v`$9;9 9.7.2Si基单片OEIC489
^y"$k 9.7.3GaAs基单片OEIC490
nNff~u)I 9.7.4InP基单片OEIC491
'E,Bl]8C5 9.7.5小结494
__V6TDehJ$ 习题答 案495
x 1"ikp} 参考文献502