光学专业书籍推荐:第一本《光学教程》,出版日期:2005-8-1。
c{dabzLy jVLJqWP'!
a??8)=0|} (5E09K$ 光学教程 MoQ\~/Z| -Ci&h 作者:叶玉堂
W8$0y2 图书详细信息: y 3o3 G ISBN:7302114617
e8T"d%f? 定价:48元
ez ! W0 印次:1-1
Rzh.zvxTp 装帧:平装
W;cYg.W2 出版日期:2005-8-1
a;^lOU|L{ 图书简介: |0oaEd^*} 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。
0MroHFh9` 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。
@&EIH,c 前言: xp'Q>%v 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。
m2"e ]I 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。
@M B)B5 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!
j)Ak:l%a 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。
!H)- 编者
@tY]=pqn_ 2005年2月于电子科技大学
(xN1?qXB. 目录: <qpzs@ 第一篇应 用 光 学
T@i*
F M 第1章几何光学基础3
_<{<b 1.1几何光学的基本定律3
K0_gMi+bR 1.1.1发光点、
光线和光束3
U|Gy 9" 1.1.2几何光学的基本定律4
[:#K_EI5% 1.1.3全反射5
-y$6gCRY 1.1.4费马原理6
P_NF;v5v 1.2物像基本概念7
M-@X&bm,S 1.2.1光学系统与完善像概念7
rIJPgF 1.2.2物和像的概念8
r~h# 1.3球面和球面系统9
W[*xr{0V 1.3.1符号法则9
Y1I)w^}: 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
*9$SFe|&n: 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
bKGX>
%- 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
Y8]@y0( 1.3.5球面反射镜17
zD<W`_z 1.3.6共轴球面系统19
Ikf[K%NKn 1.3.7透镜21
qD ?`Yd 1.4平面与平面系统23
=t)qy5 1.4.1平面反射镜23
oPr`SYB 1.4.2平行平板26
dH;2OWM 1.4.3反射棱镜28
uOeal^uS 1.4.4折射棱镜32
9QLG:(~; 1.4.5光楔33
qf\W,SM 1.5光学材料34
Jj+Q2D: 例题37
M1xsGa9h& 习题39
tx>7?e8E 第2章理想光学系统42
K&`1{, 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
;J TY#)Bh 2.1.1理想光学系统的基本特性42
|r Aot2 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
uf#h~;B 2.2理想光学系统的物像关系45
kt)Et 2.2.1图解法求像45
7]zZdqG&p` 2.2.2解析法求像46
+"<+JRI(M5 2.3理想光学系统的放大率48
r>peKo[X( 2.3.1放大率48
{FI*oO1A~ 2.3.2节点和节平面49
[UI>SN 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
f%@~|:G: 2.4理想光学系统的组合52
"%Y=+ 2.4.1双光组组合52
X:g5;NT 2.4.2多光组组合55
\8QOZjy 2.5单透镜57
k%cE8c}R;A 2.5.1单个折射球面的主点57
EUuSN| a 2.5.2单
透镜的基点与基面58
Y06^M?} 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
n]'
r3 2.6光学系统中的光束限制62
gtu<#h( 2.6.1光阑及其作用62
ga%\n!S 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
(vZ-0Ep} 2.6.3视场光阑65
)^{}ov 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
'Tjvq%ks 2.6.5光学系统的景深67
sV
a0eGc 2.6.6远心光路70
X'PZCg W 2.7像差概述72
zvdut ,6< 2.7.1轴上点球差72
=b:XL#VA 2.7.2单色光轴外像差73
'Y)aGH( 2.7.3色差78
mW%8`$rVEO 2.8波像差80
GT<oYrjU 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
pvyEs|f=% 2.9.1近轴光的矩阵表示82
s%K( hk 2.9.2物像矩阵83
D/."0 #q 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
j9[I6ko5' 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
A|r3c?q 例题88
w/nohZF6H 习题91
N, Ma\D+^t 第3章光学仪器的基本原理94
37zBX~ 3.1眼睛94
0d_)C>gcF 3.1.1眼睛的结构94
6(`N!]e*L 3.1.2眼睛的调节96
FHr)xqo=~ 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
js81@WX!c 3.1.4眼睛的分辨率98
Ldz]FB| 3.2放大镜98
5U475& 3.2.1放大镜的放大率99
CLaQE{ 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
<3B^5p\/ 3.3显微镜101
.u7}p# 3.3.1显微镜的成像原理101
bLai@mL&a 3.3.2显微镜中的光束限制103
?/3wO/7[ 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
V)<>W_g 3.3.4显微物镜106
"frZ%mv 3.4望远镜107
FFcCoPX_ 3.4.1望远镜的一般特性107
'2r 3.4.2望远物镜110
1WMZ$vsQUb 3.4.3望远镜目镜111
;b0Q%TDh 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
CwX?%$S
3.5摄影系统118
i86:@/4~F 3.5.1摄影物镜的光学特性118
lrv-[}} 3.5.2摄影物镜的景深120
^}-l["u` 3.5.3摄影物镜的类型121
rS BI'op 3.6现代光学系统122
4@-tT;$ 3.6.1激光光学系统122
)-3~^Y#r_ 3.6.2傅里叶变换光学系统128
:.*Q@X}-I 3.6.3线性成像物镜131
gS+X% 习题133
pKc!sdC 第二篇物 理 光 学
G7 UUx+ X 第4章光的电磁理论137
AhF@ 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
_h-agn4[i 4.1.1电磁波谱137
jV sH 4.1.2电磁场基本方程138
`}),wBq 4.2光波在各向同性介质中的传播141
; CCg]hX 4.2.1波动方程141
, lR(5ZI 4.2.2时谐均匀平面波143
kS-BB[T 4.3光波的偏振特性150
CqnHh@]nu 4.3.1光波的偏振态150
>j=ZB3yZ 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
~DK.Y
4.4光波在介质界面上的反射和折射154
uQO5GDuK> 4.4.1反射定律、折射定律154
oDA'$]UL 4.4.2菲涅耳公式156
3HrG^/ 4.4.3反射率和透射率160
l7VO8p]y[R 4.4.4全反射与临界角164
!.j{vvQ/ 4.5光波场的频率谱168
F|F0#HC ? 4.5.1光波场的时间频率谱168
L>14=Pr^( 4.5.2光波场的空间频率谱173
%" H:z 4.6球面光波和柱面光波176
uQ W)pD{_ 4.6.1球面光波176
Cb+sE"x] 4.6.2柱面光波177
gtuSJ+up 例题178
-w"I 习题181
%Y ZCdS 第5章光的干涉184
,'(|,f42 5.1光干涉的条件184
R@3HlGuRKw 5.1.1光的干涉现象184
W8 g13oAu" 5.1.2光干涉的条件185
E"E(<a 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
eQ[akVMk 5.2双光束干涉189
MM32\}Y6 5.2.1分波面双光束干涉189
V4Rs 5.2.2分振幅双光束干涉193
Sn-#Y(>]o0 5.3多光束干涉200
"QOQ 5.3.1平行平板的多光束干涉200
gV@xu)l 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
$JOz7j( 5.4光学薄膜208
>k"O3Pc@ 5.4.1单层光学薄膜208
i\IpS@/{-v 5.4.2多层光学薄膜210
bKS/T^UQ 5.4.3光学薄膜的应用214
*/K[B(G 5.4.4高反射率的测量217
2@a'n@- 5.5典型的干涉仪及其应用219
)isS^O$qH 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
HAO-|=c4 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
GhfhR^P 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
z#Jw?K_ 5.6光的相干性227
i`@cVYsL 5.6.1光的空间相干性227
YeOn 5.6.2光的时间相干性232
hD5@PeLh 例题235
OG<*&V 习题238
']2Vf]dB 第6章光的衍射243
X]}ai5 6.1光的衍射现象243
<o()14
6.2衍射的基本原理244
3/vtx9D 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
ODu/B'*
6.2.2基尔霍夫衍射公式246
0t!ZMH 6.2.3衍射的巴比涅原理250
rmw}Ui" 6.3夫琅禾费衍射250
@~2k5pa 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
mfZbo#KS#v 6.3.2矩孔衍射251
3|$?T|#B 6.3.3单缝衍射255
&G%AQpDW5 6.3.4圆孔衍射256
;0WAfu}#H 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
"-S!^h/v 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
"#wAGlH6> 6.4.2成像系统的分辨率261
Ut~YvWc9 6.5夫琅禾费多缝衍射264
)b nGZ8h99 6.5.1强度分布公式264
^kNVQJiZyG 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
x%X3FbF] 6.6衍射光栅270
`{YOl\d_ 6.6.1光栅的分光性能270
A(&\wd 6.6.2闪耀光栅273
G--vwvL 6.6.3波导光栅275
%rs2{Q2k 6.7菲涅耳衍射278
>
U3>I^Y 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
g s1 6.7.2菲涅耳波带片282
5L6.7}B 6.7.3菲涅耳直边衍射285
aEdMZ+P. 6.8全息术290
Jy:@&c 6.8.1全息术的原理291
Q']'KU. 6.8.2全息术的特点293
){GJgk|P 6.8.3全息术的应用293
%pg)*>P h 例题296
0 D4 4 习题299
%+/v")8+? 第7章晶体光学302
0 F8xS8vK+ 7.1介电张量302
w:B&8I(n}w 7.1.1各向异性介质的介电张量302
W9gQho%9b 7.1.2介电张量的对称性304
gm]q<~eMW 7.2单色平面波在晶体中的传播306
L'
_%zO 7.2.1相速度和光线速度306
fPN/Mxu 7.2.2菲涅耳公式309
Usht\<{ 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
(Ajhf}zJ 7.3.1晶体的光学分类311
<2j$P Y9 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
ZD50-w; 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
J8FzQ2 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
mn1!A`$ 7.4晶体光学性质的图形表示318
:fX61S6) 7.4.1折射率椭球318
DDIRJd<J 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
>.39OQ# 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
U'b}%[ 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
hTAc}'^$ 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
;N!n06S3 7.5.3斯涅耳作图法329
)e[q%%ks 7.6偏振器和补偿器332
QN;NuDHN 7.6.1偏振器332
jMWTNZ 7.6.2波片338
OvdBUcp[ 7.6.3补偿器341
:1'1n 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
k!qOE\%B 7.7.1偏振光的矩阵表示343
tF*Sg{:bCa 7.7.2正交偏振345
(
K-7z 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
:'t"kS 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
~&0lWa 7.8偏振光的干涉351
mFpj@=^_G 7.8.1平行偏振光的干涉351
T8LvdzS 7.8.2会聚光的偏光干涉354
ZWFOC,)b 7.9电光效应357
%LdBO1D0 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
zxv y& 7.9.2电光张量357
!`U #Pjp. 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
|<]wM(GxE 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
t- //. 7.9.5横向泡克尔效应363
F":dS-u&L 7.9.6电光效应的应用364
5U_ar 7.10声光效应369
_n*gj- 7.10.1声光衍射369
('_S1?y 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
_Axw$oYS 7.10.3布拉格衍射371
VF-[O 7.10.4声光效应的应用373
UA0R)BH' 7.11旋光现象375
bnp:J|(ld 7.11.1旋光现象的观察和规律375
PwAmnk ! 7.11.2旋光现象的解释377
IOrYm 7.12磁致旋光效应 379
{yBd{x<>/ 7.12.1法拉第效应379
w `M/0.)V 7.12.2法拉第效应的应用381
U$ZbBVa`~ 例题383
"g!/^A!! 习题388
\<=.J`o{ 第8章光的吸收、色散和散射391
j,_{f =3; 8.1光与物质相互作用的经典理论391
S@L%X<Vm 8.1.1经典理论的基本方程392
DqH]F S?] 8.1.2介质的复折射率393
)6he;+ 8.2光的吸收396
n 8| 8.2.1光吸收定律396
k"`^vV[{F 8.2.2一般吸收与选择吸收397
]%5gPfv[T 8.2.3吸收光谱399
Yj>\WH 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
w^$$'5= 8.3光的色散403
j]9,yi 8.3.1正常色散与反常色散404
t1l4mdp 8.3.2光孤子406
#b=*hi`E 8.4光的散射407
^F"eHUg 8.4.1线性散射408
n{F&GE=" 8.4.2非线性散射413
SMm$4h R 例题417
vinn|_s% 习题418
0c#|LF_ 第9章现代光学技术简介420
du=[ r 9.1航天光学遥感420
jAFJ?L( 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
`\-mqe 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
&4F
iYZ 9.1.3航天光学遥感的发展426
CYk"
9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
iEBxBsz_ 9.2自适应光学430
"k7C 9.2.1自适应光学的概念430
%t-}dC& 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
6FI`0j=~ 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
]n|lHZR 9.2.4自适应光学技术应用举例437
zU>bT20x/ 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
EO.}{1m=hx 9.3红外与微光成像442
7!,
p,|K 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
BG@[m 9.3.2红外热成像技术443
=hKu85 9.3.3微光成像技术448
O$&4{h` 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
{$-\)K 9.4瞬态光学456
ZP7wS 9.4.1高速摄影456
{[FJkP2l 9.4.2超短脉冲激光技术460
7y>{Y$n 9.5光学信息处理462
Bdf]?s[] 9.5.1光学信息处理的基本原理462
\E:l
E/y 9.5.2光学信息处理的应用举例465
$QuSmA<4lS 9.5.3空间光调制器469
o7 X5{ 9.5.4小结472
\M-$|04Qt 9.6微光学472
F|W(_llfM 9.6.1微光学的基本概念472
kv/mqKVr 9.6.2微光学元件和系统的设计474
yNmzRH u 9.6.3微光学元件加工技术475
rexy*Xv`2p 9.6.4微光学元件的应用483
e/u(Re 9.6.5我国在微光学方面的研究486
a{8g9a4 9.7单片光电集成486
_M}}H3 9.7.1单片光电集成的概念487
7tz#R:
9.7.2Si基单片OEIC489
0f|nI8,z 9.7.3GaAs基单片OEIC490
?t];GNU`l 9.7.4InP基单片OEIC491
SSI('6Z/ 9.7.5小结494
|h1Y3 习题答 案495
mMV-IL 参考文献502