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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o5 光学教程 h.\I
tK{) i KSRr#/ 作者：叶玉堂
sVFO&|L 图书详细信息： 4Q|>k )H ISBN：7302114617
=g#PP@X]D! 定价：48元
UsE\p9mCuV 印次：1-1
-" [4E0g0 装帧：平装
OgF[= 出版日期：2005-8-1
A({czHLhN5 图书简介： j
3<Ci {3 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。
Q0J1"*P0 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。
n8,%<!F^ 前言： 8~'c P? 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。
>dAl *T 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。
tia}&9; 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!
AzU:Dxr>.G 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。
&f.5:u%{b 编者
u+)!C*ho 2005年2月于电子科技大学
KX PCkNIN! 目录： UFB|IeX?q 第一篇应 用 光 学
?{J1 &;j* 第1章几何光学基础3
K?l|1jez(# 1.1几何光学的基本定律3
,HjJ jpE 1.1.1发光点、
光线和光束3
/uw@o9`~2- 1.1.2几何光学的基本定律4
yhH2b:nY(9 1.1.3全反射5
lS=YnMs6a 1.1.4费马原理6
ZX_QnSNZ? 1.2物像基本概念7
#}~tTL 1.2.1光学系统与完善像概念7
(PpY*jKR 1.2.2物和像的概念8
wkt4vE87 1.3球面和球面系统9
().C 1.3.1符号法则9
Ab$E@H # 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
c&D+=
1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
+R~]5Rxd 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
sUF$eVAT 1.3.5球面反射镜17
B bB3#/ g 1.3.6共轴球面系统19
yCjc5d|tT 1.3.7透镜21
%pZT3dc K 1.4平面与平面系统23
ZcA"HD% 1.4.1平面反射镜23
+k=*AQt^8 1.4.2平行平板26
tY_=[6 ?Zu 1.4.3反射棱镜28
?wtKi#k'v# 1.4.4折射棱镜32
]y OM 1.4.5光楔33
KDN#CU 1.5光学材料34
oIrc))j,$ 例题37
kH 9 k<{ 习题39
#hBqgG:> 第2章理想光学系统42
'M%iS4b{IM 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
Zl5DlRuw 2.1.1理想光学系统的基本特性42
h#zm+( [B* 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
ZRhk2DA#FF 2.2理想光学系统的物像关系45
AG >D,6Y 2.2.1图解法求像45
~vF*&^4Vh 2.2.2解析法求像46
2 Wcu. 2.3理想光学系统的放大率48
sD3Ts;k 2.3.1放大率48
`
k]
TOc 2.3.2节点和节平面49
=o@}~G&HA 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
T#&1q]P1F 2.4理想光学系统的组合52
{r&r^!K; 2.4.1双光组组合52
" lD -*e4 2.4.2多光组组合55
Yte*$cJ= 2.5单透镜57
,I iKe_B 2.5.1单个折射球面的主点57
+ aL6$ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
$Y/z+ea 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
q`AsnAzo& 2.6光学系统中的光束限制62
$bp'b<jx 2.6.1光阑及其作用62
Z{3=.z{&^= 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
ygTfQtN 2.6.3视场光阑65
:/->m6C`0 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
.UxkTads 2.6.5光学系统的景深67
Xp;'Wa"@ 2.6.6远心光路70
:{w3l O 2.7像差概述72
0yjYjIk"T 2.7.1轴上点球差72
[?z;'O}y 2.7.2单色光轴外像差73
Va[&~lA) 2.7.3色差78
xgOt%7sb 2.8波像差80
mcwd2) 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
li3X } 2.9.1近轴光的矩阵表示82
4 1R~.? 2.9.2物像矩阵83
qLBQ!>lR
2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
65B&>`H~ 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
dhLd2WSyH 例题88
covCa )kf 习题91
F UI/ A > 第3章光学仪器的基本原理94
L < 3.1眼睛94
s2sJJdN 3.1.1眼睛的结构94
D[T\_3 W 3.1.2眼睛的调节96
.9DhD=8aIO 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
CS%ut-K<5M 3.1.4眼睛的分辨率98
j+.E#:tu" 3.2放大镜98
d3oRan}z 3.2.1放大镜的放大率99
xfUV'=~( 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
25G~rklk 3.3显微镜101
N#J8 4i;ry 3.3.1显微镜的成像原理101
*`s*l+0b 3.3.2显微镜中的光束限制103
:CM2kh"Iu 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
^g'uR@ uU 3.3.4显微物镜106
J? p|Vy|9 3.4望远镜107
}lk9|U#6*` 3.4.1望远镜的一般特性107
UXa%$gwFw 3.4.2望远物镜110
i [/1AI 3.4.3望远镜目镜111
n~ ,6!S 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
y] Q/(O 3.5摄影系统118
QIwO _ [Q 3.5.1摄影物镜的光学特性118
p E1uD4lLb 3.5.2摄影物镜的景深120
8pmW w? 3.5.3摄影物镜的类型121
H1 ev W 3.6现代光学系统122
lf oPFJ
Z 3.6.1激光光学系统122
0l( G7Ju 3.6.2傅里叶变换光学系统128
[CnoM N 3.6.3线性成像物镜131
}Ej^"T:H_; 习题133
ziAn9/sT 第二篇物 理 光 学
NR^Z#BU 第4章光的电磁理论137
gYL#} ) g 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
X/!Y mV ! 4.1.1电磁波谱137
+C$wkx] 4.1.2电磁场基本方程138
^]LWcJ?"^! 4.2光波在各向同性介质中的传播141
B(@uJ^ N 4.2.1波动方程141
R<T5lkJ\/ 4.2.2时谐均匀平面波143
en MHK N g 4.3光波的偏振特性150
17rg!'+ 4.3.1光波的偏振态150
k DKfJp&a 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
NS4 W!o;" 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
o>M&C
X+j$ 4.4.1反射定律、折射定律154
e ~G IUwJ 4.4.2菲涅耳公式156
ZYl*-i&~? 4.4.3反射率和透射率160
r^d:Po 4.4.4全反射与临界角164
ovtZHq/ 4.5光波场的频率谱168
K ` R 4.5.1光波场的时间频率谱168
)q+;+J`> 4.5.2光波场的空间频率谱173
#1>c)_ H 4.6球面光波和柱面光波176
c"'JMq 4.6.1球面光波176
h>NuQo* 4.6.2柱面光波177
Jpe\ 例题178
=sXk,I ; 习题181
i/DUB<>p6 第5章光的干涉184
&-.2P! t 5.1光干涉的条件184
CJL fpvV 5.1.1光的干涉现象184
m!<uY?,hf 5.1.2光干涉的条件185
Daf;;
w 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
CwzDkr&QC_ 5.2双光束干涉189
}!vJ+ 5.2.1分波面双光束干涉189
$T'lWD * 5.2.2分振幅双光束干涉193
_nW#Cl~ 5.3多光束干涉200
ID=^497
5.3.1平行平板的多光束干涉200
gDsb~>rb| 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
cr{f*U6` 5.4光学薄膜208
"IdN *K 5.4.1单层光学薄膜208
9<!Ie^o? 5.4.2多层光学薄膜210
i\P)P! 5.4.3光学薄膜的应用214
4q^'MZm1 5.4.4高反射率的测量217
[%6"UH
r 5.5典型的干涉仪及其应用219
`oH6'+fT`; 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
G
Y ]bw 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
.GDNd6[K7 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
,dk!hm u 5.6光的相干性227
Rp"" &0 5.6.1光的空间相干性227
]$WwPDZ 5.6.2光的时间相干性232
v+`gQXJ"G 例题235
lZ }H? n% 习题238
w`K=J!5y2g 第6章光的衍射243
F Ad4p9[Y 6.1光的衍射现象243
&Uk h 6.2衍射的基本原理244
G8p6 p6* 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
| Xk>a 7X 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
5@@ilvwzz 6.2.3衍射的巴比涅原理250
sq' bo8r 6.3夫琅禾费衍射250
b\Gw|?Rv 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
t2q{;d~. 6.3.2矩孔衍射251
h}jE=T5Hc 6.3.3单缝衍射255
lK3Z}e*eXQ 6.3.4圆孔衍射256
=ET |h}I 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
%FO# j 6 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
Bgj^n{9x 6.4.2成像系统的分辨率261
t5WW3$Nf 6.5夫琅禾费多缝衍射264
C.;H?So( 6.5.1强度分布公式264
P>i[X0UnL 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
q'[q] 6.6衍射光栅270
4XX uj 6.6.1光栅的分光性能270
%Y// } 6.6.2闪耀光栅273
le J\ 6.6.3波导光栅275
N1i%b,:3 6.7菲涅耳衍射278
EG [Rda 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
- }9a% 6.7.2菲涅耳波带片282
<mdHca 6.7.3菲涅耳直边衍射285
Z]1jg>") 6.8全息术290
Rw ptF O 6.8.1全息术的原理291
P<A_7Ho 6.8.2全息术的特点293
?#P@N4Uw}y 6.8.3全息术的应用293
V
t@] 例题296
/KH,11 )yc 习题299
m_g2 Cep 第7章晶体光学302
8%D 2G i 7.1介电张量302
Dm 0T s~ 7.1.1各向异性介质的介电张量302
^9*kZV<K 7.1.2介电张量的对称性304
a8laP N 7.2单色平面波在晶体中的传播306
VwrHD$ 7.2.1相速度和光线速度306
B)}.%G* 7.2.2菲涅耳公式309
?m>!P@
M 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
R9`37(c9+ 7.3.1晶体的光学分类311
R-V 4Ju[: 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
B78e*nNS#2 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
{gwJ>]z"e 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
~y.t amNW 7.4晶体光学性质的图形表示318
=7212('F 7.4.1折射率椭球318
V 0M&D, 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
s/0S]P]}f 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
J-wF2*0r< 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
)UgLs|G~ 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
?(d<n 7.5.3斯涅耳作图法329
xaG( 3 7.6偏振器和补偿器332
1Vy8TV3D 7.6.1偏振器332
yz7 X7mAo 7.6.2波片338
QpZ CU] 7.6.3补偿器341
7)#8p @Q 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
2=/,9ka ~ 7.7.1偏振光的矩阵表示343
l OuO~`,J 7.7.2正交偏振345
T z?0E"yx 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
2j
<Y>Y 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
-) Li L 7.8偏振光的干涉351
`!A<XiAOmM 7.8.1平行偏振光的干涉351
VW/ICX~"d 7.8.2会聚光的偏光干涉354
@n Oj6b 7.9电光效应357
;bhD:$NB X 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
E6zSM l5b 7.9.2电光张量357
7`_`V&3s 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
J70r` 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
o3OtG#g2 7.9.5横向泡克尔效应363
X&14;lu%p 7.9.6电光效应的应用364
'NYW`, 7.10声光效应369
$4ZjN N@ 7.10.1声光衍射369
*H({q`j33k 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
o/ ~Rf1 7.10.3布拉格衍射371
'BO MFp 7c 7.10.4声光效应的应用373
1HS43! 7.11旋光现象375
8%Eau wAx 7.11.1旋光现象的观察和规律375
^ 9`O
^ 7.11.2旋光现象的解释377
wX Kg^%t\ 7.12磁致旋光效应 379
:'0. 7.12.1法拉第效应379
x@ *!MC # 7.12.2法拉第效应的应用381
zz_(*0,Qcr 例题383
%;MM+xVVX 习题388
Qo pA 'm 第8章光的吸收、色散和散射391
tR`^c 8gD 8.1光与物质相互作用的经典理论391
<A`zK 8.1.1经典理论的基本方程392
V
krjs0 8.1.2介质的复折射率393
FX,kmre3 8.2光的吸收396
)N'rYS' 9 8.2.1光吸收定律396
thK4@C|X4 8.2.2一般吸收与选择吸收397
{
d |lN:B 8.2.3吸收光谱399
I :Q3r"1 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
> ,}SP; 8.3光的色散403
' |Ia-RbX 8.3.1正常色散与反常色散404
8qF OO3c\V 8.3.2光孤子406
5|_El/G 8.4光的散射407
;@$v_i 8.4.1线性散射408
]7DS>%m Y( 8.4.2非线性散射413
'S#D+oF(1~ 例题417
F*TkQ\y 习题418
p|9Eue3j2 第9章现代光学技术简介420
oj%(@6L 9.1航天光学遥感420
u #Y# ,:{ 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
X(M|T ]`b: 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
~U$ioQy< 9.1.3航天光学遥感的发展426
>\4"k4d} 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
>#[,OU} N 9.2自适应光学430
-a\[`JHi 9.2.1自适应光学的概念430
%k i^XB86 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
nv'YtmR 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
ow2tfylV 9.2.4自适应光学技术应用举例437
!>,XK!) 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
q>f| 1Pf 9.3红外与微光成像442
D7|qFx;]g 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
hy wy(b3 9.3.2红外热成像技术443
H VH <S 9.3.3微光成像技术448
mZ0'-ax
9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
*c> B, 9.4瞬态光学456
!(nFq9~~Q 9.4.1高速摄影456
/Xf_b.ZM& 9.4.2超短脉冲激光技术460
Scd_tw.]| 9.5光学信息处理462
&3C C | 9.5.1光学信息处理的基本原理462
/v8yE9N_ 9.5.2光学信息处理的应用举例465
%@'[g]h k 9.5.3空间光调制器469
BRTCo,i 9.5.4小结472
ul^VGW>i 9.6微光学472
Vqp 3'=No 9.6.1微光学的基本概念472
S pIdw0 9.6.2微光学元件和系统的设计474
hF`Qs 9.6.3微光学元件加工技术475
/7LAd_P6 9.6.4微光学元件的应用483
kO/]mNLG 9.6.5我国在微光学方面的研究486
hp3
<HUU 9.7单片光电集成486
Aq;WQyZ2 9.7.1单片光电集成的概念487
RH~I/4e 9.7.2Si基单片OEIC489
.! Q*VTW 9.7.3GaAs基单片OEIC490
( 8Q*NZ 9.7.4InP基单片OEIC491
;/ ASl<t, 9.7.5小结494
EZJ[+ -Q; 习题答 案495
L['g')g. 参考文献502
