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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8 @r>`c [~ !9t9+~ 光学教程 00pe4^U Daq lL 作者：叶玉堂
]0=THq\H 图书详细信息： zqxN/H]z ISBN：7302114617
.p%V ]Ka 定价：48元
='6@^6y 印次：1-1
N`O0jH{ 装帧：平装
Kh{_BdN 出版日期：2005-8-1
Y8for' 图书简介： ~h$
H@&5 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。
2XyC;RWJ% 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。
|8fdhqy_ 前言： x LGMN)@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。
,15$$3z /E 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。
_ME?o 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!
Tsocc5gWZ* 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。
-qG7, t 编者
WnhH]WY 2005年2月于电子科技大学
'![VA8 目录： 5hfx2 O) 第一篇应 用 光 学
{BZ0x2 第1章几何光学基础3
U04) XfO;] 1.1几何光学的基本定律3
m5 l& 1.1.1发光点、
光线和光束3
l"%WXi"X 1.1.2几何光学的基本定律4
uFL!* #A 1.1.3全反射5
eBqF@'DQ 1.1.4费马原理6
e?WI=Og 1.2物像基本概念7
{6iHUK 1.2.1光学系统与完善像概念7
[ZD`t ,x( 1.2.2物和像的概念8
gF\a c%9 1.3球面和球面系统9
4F+G;'JV 1.3.1符号法则9
pIY3ft\ 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
- XB[2h 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
Ni #y=cb 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
:@S=0|:j 1.3.5球面反射镜17
~>$z1o&}. 1.3.6共轴球面系统19
&Q t1~#1 1.3.7透镜21
L0 8" 8\ 1.4平面与平面系统23
9`!#5i)VU8 1.4.1平面反射镜23
lr$,=P` 1.4.2平行平板26
2ZKy7p0/ 1.4.3反射棱镜28
,. V=y% 1.4.4折射棱镜32
y2Vc[o(NP 1.4.5光楔33
(qDJgf4fgn 1.5光学材料34
be'&tsZ9 例题37
4g?qKoc
i 习题39
`tm(3pJ 第2章理想光学系统42
>HRLL \u9 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
QY$4D;M`g6 2.1.1理想光学系统的基本特性42
MT<3OKo?: 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
EHm :&w 2.2理想光学系统的物像关系45
u4 3-\=1$T 2.2.1图解法求像45
!%QbE[K l> 2.2.2解析法求像46
c yWDtq 2.3理想光学系统的放大率48
\8`^QgV`@ 2.3.1放大率48
I bE Nq 2.3.2节点和节平面49
:U-yO 9!j 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
t_Ul;HVPS 2.4理想光学系统的组合52
M B,Z4 ^ 2.4.1双光组组合52
}te d h 2.4.2多光组组合55
WiFZY*iu5 2.5单透镜57
_RX*Ps= 2.5.1单个折射球面的主点57
_? u} Jy_ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
%j ?7O00 @ 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
K\$z,}0 2.6光学系统中的光束限制62
| sDp>.. 2.6.1光阑及其作用62
YrTjHIn~w 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
O9Yk5b; 2.6.3视场光阑65
@fd{5 >\ 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
QM'>)!8 2.6.5光学系统的景深67
0vM,2:kf* 2.6.6远心光路70
4'XCO+i# 2.7像差概述72
IE&G7\>(yO 2.7.1轴上点球差72
_2WI i/6K 2.7.2单色光轴外像差73
T4 }q%%7l 2.7.3色差78
B F] +fs` 2.8波像差80
[?#-JIZ3T 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
iD2>-yf 2.9.1近轴光的矩阵表示82
zu vP\Y=V` 2.9.2物像矩阵83
q|e<b 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
r5&?-G 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
kZS &q/6A* 例题88
5@~5RNrq2 习题91
Fr9_!f 第3章光学仪器的基本原理94
{ 4b8s%:!4 3.1眼睛94
&qZ:"k 3.1.1眼睛的结构94
)> a^%V9 3.1.2眼睛的调节96
mC84fss 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
YCNpJGM 3.1.4眼睛的分辨率98
9_pOV%Qs 3.2放大镜98
vC5y]1QDd 3.2.1放大镜的放大率99
.gd'<l 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
+IfU
5&5< 3.3显微镜101
Ib$?[ 3.3.1显微镜的成像原理101
Zh.[f+ l] 3.3.2显微镜中的光束限制103
3/2G~$C 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
7 *HBb- 3.3.4显微物镜106
g
[+_T{ 3.4望远镜107
R~(_m#6`: 3.4.1望远镜的一般特性107
)9> E} SU/ 3.4.2望远物镜110
?:sQ]S/Er 3.4.3望远镜目镜111
yy|F6Pq3` 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
PiwI.c 3.5摄影系统118
@0q* 50 3.5.1摄影物镜的光学特性118
+jX.::UPm 3.5.2摄影物镜的景深120
\+sP<'~M 3.5.3摄影物镜的类型121
B!z5P" C(~ 3.6现代光学系统122
w\ 7aAf3O 3.6.1激光光学系统122
rfxLCiV 3.6.2傅里叶变换光学系统128
,Mw;kevw 3.6.3线性成像物镜131
9~WjCa*,& 习题133
d!]_n|B@9 第二篇物 理 光 学
< 5#}EiT5 第4章光的电磁理论137
&(HIBF'O 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
Fs) m;C 4.1.1电磁波谱137
<3c|S_|L*m 4.1.2电磁场基本方程138
z[ ml;? 4.2光波在各向同性介质中的传播141
UI.>BZ6} 4.2.1波动方程141
Zw"K69A) 4.2.2时谐均匀平面波143
*>p#/'_E 4.3光波的偏振特性150
[\e2 ID; 4.3.1光波的偏振态150
`=cOTn52 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
;]Bkw6 o 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
:u>9H{a 4.4.1反射定律、折射定律154
En/EQ\T@F 4.4.2菲涅耳公式156
Og~3eL[1%C 4.4.3反射率和透射率160
6,;7iA] 4.4.4全反射与临界角164
>0qe*4n|M 4.5光波场的频率谱168
]pP [0 S 4.5.1光波场的时间频率谱168
DG"Z: ^`* 4.5.2光波场的空间频率谱173
O<?z\yBtS^ 4.6球面光波和柱面光波176
itW~2#nJz 4.6.1球面光波176
sj0{;>>%+N 4.6.2柱面光波177
|cUBS)[)X 例题178
)X-/0G=N- 习题181
YE \s<$ 第5章光的干涉184
vL"[7' 5.1光干涉的条件184
&% 4*~;o 5.1.1光的干涉现象184
gnN"pa!&~ 5.1.2光干涉的条件185
s0x;<si_ 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
L@HWm;aN 5.2双光束干涉189
\z Pcn DB 5.2.1分波面双光束干涉189
BTu_$ 5F 5.2.2分振幅双光束干涉193
3A.T_mGCs 5.3多光束干涉200
OJF41Z 5.3.1平行平板的多光束干涉200
c*#*8R9.y 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
Td6"o&0A! 5.4光学薄膜208
1WW`% 5.4.1单层光学薄膜208
THbV],RhJ 5.4.2多层光学薄膜210
-<tfbaA 5.4.3光学薄膜的应用214
O}IRM|r" 5.4.4高反射率的测量217
m'i^BE 5.5典型的干涉仪及其应用219
H o; bgva 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
b)P x 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
+sc- -e? 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
>AT T<U= 5.6光的相干性227
Gv 3AJ'NL 5.6.1光的空间相干性227
<..|:0 Q&~ 5.6.2光的时间相干性232
(G 3S+T 9 例题235
!D UC#)F 习题238
ry%Fs&V*> 第6章光的衍射243
ZBAtRs 6.1光的衍射现象243
P@z,[,sy"$ 6.2衍射的基本原理244
y=)xo7 ( 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
1ZF>e`t8 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
e ):rr* 6.2.3衍射的巴比涅原理250
*U= %W4?W 6.3夫琅禾费衍射250
y.:Z:w6$ 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
?yq1\G)] 6.3.2矩孔衍射251
9As K=/Buf 6.3.3单缝衍射255
1k8zAtuj 6.3.4圆孔衍射256
w_ hGWpm 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
=,-&h
V 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
G*;6cV19 6.4.2成像系统的分辨率261
T $ )dc^ 6.5夫琅禾费多缝衍射264
dwc$#cMf 6.5.1强度分布公式264
pjP
R3
r 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
Dqw?3 KB 6.6衍射光栅270
8T#tB,<fFW 6.6.1光栅的分光性能270
nBA0LIb 6.6.2闪耀光栅273
+=/FKzT< 6.6.3波导光栅275
Uxyj\p 6.7菲涅耳衍射278
Zh]FL8[
nc 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
_V`Gmy[]p 6.7.2菲涅耳波带片282
?Hd/!I& 6.7.3菲涅耳直边衍射285
_26<}&]b* 6.8全息术290
@N-P[.qL" 6.8.1全息术的原理291
RN%*3{- 6.8.2全息术的特点293
4/Yk;X[jk 6.8.3全息术的应用293
LPNJu z 例题296
]E hW 习题299
yLI)bn!" 第7章晶体光学302
TvzqJ= 7.1介电张量302
18AKM 7.1.1各向异性介质的介电张量302
d}.*hgk 7.1.2介电张量的对称性304
$# /-+ > 7.2单色平面波在晶体中的传播306
h8Bs=T 7.2.1相速度和光线速度306
FesXY856E 7.2.2菲涅耳公式309
2V 1|b`b#4 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
dt -=7mz# 7.3.1晶体的光学分类311
A8 0r@)i 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
5IPZ; 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
Nx8~Rn 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
/*+P}__k 7.4晶体光学性质的图形表示318
o"Dk`L2 7.4.1折射率椭球318
>2[\WF*"X 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
uq>\pO&P 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
{v,O 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
<&+\X6w[ 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
8~=<!(M)m/ 7.5.3斯涅耳作图法329
0 2lI-xHe 7.6偏振器和补偿器332
mP@< UjxI 7.6.1偏振器332
\C
)S3!h 7.6.2波片338
\=O[' # 7.6.3补偿器341
TA .ugF)h 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
DaV:Slp9 7.7.1偏振光的矩阵表示343
@ nuMl5C-` 7.7.2正交偏振345
=q%Q ^ 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
}'y=JV>l 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
<QUjhWxDb 7.8偏振光的干涉351
%q~YJ*\ 7.8.1平行偏振光的干涉351
|bwz 7.8.2会聚光的偏光干涉354
SpM|b5c5 7.9电光效应357
^4WNP 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
vn NX)$f 7.9.2电光张量357
(^:0g.~c 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
Y -Zw' 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
O M]d}}=Y 7.9.5横向泡克尔效应363
5@Y rtZI 7.9.6电光效应的应用364
oV)#s! 7.10声光效应369
x.+ r.cAXH 7.10.1声光衍射369
< )dq v0= 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
LRJY63A 7.10.3布拉格衍射371
|L@&plyB- 7.10.4声光效应的应用373
|4J ;s7us 7.11旋光现象375
)O xsasn)M 7.11.1旋光现象的观察和规律375
K/Q%tr1W0 7.11.2旋光现象的解释377
:7,j%ELic 7.12磁致旋光效应 379
$ Z{ ap 7.12.1法拉第效应379
3tO= 7.12.2法拉第效应的应用381
e5g# a} 例题383
vn]e`O>y 习题388
qT<OiIMj^ 第8章光的吸收、色散和散射391
$ ]ew<j 8.1光与物质相互作用的经典理论391
'F\@KE -d 8.1.1经典理论的基本方程392
M+7&kt 0; 8.1.2介质的复折射率393
\iBEyr] 8.2光的吸收396
I`$"6 Xy 8.2.1光吸收定律396
PQ u_]cXI 8.2.2一般吸收与选择吸收397
~o_zV'^f@o 8.2.3吸收光谱399
X ]Aobtz 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
=bx;TV 8.3光的色散403
#-]!; sY> 8.3.1正常色散与反常色散404
F9Hxqa#1T 8.3.2光孤子406
FO"sE` 8.4光的散射407
N;YAG#'9~_ 8.4.1线性散射408
SBf8Ipe 8.4.2非线性散射413
9+"R}Nxv^ 例题417
9J*M ~gKbz 习题418
}f
l4^F 第9章现代光学技术简介420
%4=r .9 9.1航天光学遥感420
UJ/=RBfkJ 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
s=Cu-.~L 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
,ln=kj 9.1.3航天光学遥感的发展426
c'wxCqnE
9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
\ah.@s 9.2自适应光学430
aUGRFK_6$ 9.2.1自适应光学的概念430
8_d>=*( 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
m]7oTmS 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
c %jW' 9.2.4自适应光学技术应用举例437
\CY_nn|&g 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
>FR;Ux~a 9.3红外与微光成像442
=tKb7:KU 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
m0 }1P]dc 9.3.2红外热成像技术443
~7G@S&<PK( 9.3.3微光成像技术448
dcd9AW= 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
}ak F=/M 9.4瞬态光学456
F[ '<;} 9.4.1高速摄影456
?o D]J 9.4.2超短脉冲激光技术460
N!{wa PbPi 9.5光学信息处理462
<o aVI? 9.5.1光学信息处理的基本原理462
*_ U=KpZF 9.5.2光学信息处理的应用举例465
yUyx&Y/ 9.5.3空间光调制器469
RBA{! 9.5.4小结472
<`f~Z|/-_( 9.6微光学472
f\|R<3 L 9.6.1微光学的基本概念472
yP~O C|Z 9.6.2微光学元件和系统的设计474
Iq[
d5)M4 9.6.3微光学元件加工技术475
% >mB" Y, 9.6.4微光学元件的应用483
M[= #%U3*N 9.6.5我国在微光学方面的研究486
? BEO(;' 9.7单片光电集成486
z'!sc"]W6 9.7.1单片光电集成的概念487
<hv {,1p-r 9.7.2Si基单片OEIC489
s|O4 >LsG 9.7.3GaAs基单片OEIC490
mdB~~j 9.7.4InP基单片OEIC491
0dKv% X#\ 9.7.5小结494
Lj,!0 2 5 习题答 案495
s?,\aSsU@ 参考文献502
