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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gH^$Y~Lx |4. o$*0Y 光学教程 U?fN3 F[D0x26 ^ 作者：叶玉堂
iWM7, =1+ 图书详细信息： Mp"ci+Iu ISBN：7302114617
'$h @ 定价：48元
#oJbrh9J6 印次：1-1
cJ##K/es 装帧：平装
nP\V1pgA 出版日期：2005-8-1
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图书简介： e=o{Zo?H= 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
{L4>2rF 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
]~00=nXFM/ 前言： O
{6gNR,* 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
L\Fu'] l 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
Fy@#r+PgWp 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
b^,Mw8 KsO 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
=HV-8C] 编者
m>+,^`0 2005年2月于电子科技大学
f'6qJk%J 目录： jUJT cL 第一篇应 用 光 学
FW)^O%2s 第1章几何光学基础3
3H'nRK}, 1.1几何光学的基本定律3
#Emff VtY 1.1.1发光点、
光线和光束3
sb|3|J6= 1.1.2几何光学的基本定律4
vbA7I<; 1.1.3全反射5
{nPkb5xbW 1.1.4费马原理6
R8[i XXjku 1.2物像基本概念7
_Hd1sx 1.2.1光学系统与完善像概念7
hGA!1a4 c 1.2.2物和像的概念8
,/?%y\:J 1.3球面和球面系统9
5&HT$"H : 1.3.1符号法则9
c7g.|R 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
Ukx/jNyYv 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
l0caP( 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
1 x\V dT 1.3.5球面反射镜17
n-y^ 7'v 1.3.6共轴球面系统19
VX!Y`y^a 1.3.7透镜21
F8S~wW=\w 1.4平面与平面系统23
*{.&R9#7U' 1.4.1平面反射镜23
y4/ >Ol] 1.4.2平行平板26
20/P M9 1.4.3反射棱镜28
=tS[&6 / 1.4.4折射棱镜32
9*=@/1 1.4.5光楔33
}+{*, z 1.5光学材料34
hINnb7 o 例题37
)&Kn (l) 习题39
)iEa2uJ 第2章理想光学系统42
MJ>Qq[0 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
Qh|-a@ 2.1.1理想光学系统的基本特性42
Ej+]^t$\ 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
/O haERv 2.2理想光学系统的物像关系45
^<> Jw%H 2.2.1图解法求像45
Siz!/O!' 2.2.2解析法求像46
f oFg((t S 2.3理想光学系统的放大率48
O^X[9vrW 2.3.1放大率48
V #gF*]q 2.3.2节点和节平面49
"[Qb'9/Jc 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
.7pGx*WH^Y 2.4理想光学系统的组合52
Sv~YFS :oy 2.4.1双光组组合52
28T\@zi 2.4.2多光组组合55
b` h%W"|2L 2.5单透镜57
z"6ZDC6 2.5.1单个折射球面的主点57
nr<WO~Xw~ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
RwAbIXG{0 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
VY+(,\ )U 2.6光学系统中的光束限制62
x{NNx:T1 2.6.1光阑及其作用62
sR"zRn 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
bK03 S Vx 2.6.3视场光阑65
;[TljcbS 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
1z})mfsh 2.6.5光学系统的景深67
%rpR-}j 2.6.6远心光路70
(orrX E z 2.7像差概述72
6keP':bt 2.7.1轴上点球差72
g.[+yzuE6 2.7.2单色光轴外像差73
Y<p zy8 z 2.7.3色差78
Z?~gQ
$ 2.8波像差80
|8&-66pX 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
T!u'V'Ei2 2.9.1近轴光的矩阵表示82
CRZi;7`*1 2.9.2物像矩阵83
2
) TG 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
C rnB{Z4L 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
hAV2F # 例题88
4R& *&GZ# 习题91
hl AR[ ] 第3章光学仪器的基本原理94
KWFyw>*) 3.1眼睛94
KY4d+~2 3.1.1眼睛的结构94
y#]}5gJ 3.1.2眼睛的调节96
gB(9vhj $ 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
&mh Ln4^ 3.1.4眼睛的分辨率98
0zeUP {MQ 3.2放大镜98
uk`T+@ K 3.2.1放大镜的放大率99
YHs?QsP 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
r_4T tP&UW 3.3显微镜101
i Td-n9 3.3.1显微镜的成像原理101
2 5x cD1* 3.3.2显微镜中的光束限制103
ixO Ed Q 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
7d3 'CQQ4 3.3.4显微物镜106
n=f`AmF; 3.4望远镜107
Z:I*y7V- 3.4.1望远镜的一般特性107
%z(9lAe 3.4.2望远物镜110
Px'R`1^ 3.4.3望远镜目镜111
$Llt a,ULE 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
OI~}e,[2z 3.5摄影系统118
V3##
B}2[Y 3.5.1摄影物镜的光学特性118
.|T2\M 3.5.2摄影物镜的景深120
5B }3GBA 3.5.3摄影物镜的类型121
t Y{;
U#9 3.6现代光学系统122
f ucUwf\_ 3.6.1激光光学系统122
66oK3%[ 3.6.2傅里叶变换光学系统128
E::L?#V 3.6.3线性成像物镜131
bX7EO 8 习题133
fk+1# 7{ 第二篇物 理 光 学
LFCTr/ , 第4章光的电磁理论137
p?Z(rCp 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
hO#HvW 4.1.1电磁波谱137
]x1p!TSU 4.1.2电磁场基本方程138
C Nut{4 4.2光波在各向同性介质中的传播141
%>i@F =O2< 4.2.1波动方程141
rqF"QU= l 4.2.2时谐均匀平面波143
/E)9v$! 4.3光波的偏振特性150
L*P_vCC 4.3.1光波的偏振态150
8GY.){d!l 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
Ru :n~77{ 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
(/'h4KS@ 4.4.1反射定律、折射定律154
:JR<SFjm 4.4.2菲涅耳公式156
FS8S68 4.4.3反射率和透射率160
@\ }sb] 4.4.4全反射与临界角164
QW2?n`Fa9- 4.5光波场的频率谱168
k,T_e6( 4.5.1光波场的时间频率谱168
w5,6$# 4.5.2光波场的空间频率谱173
^b= XV&{q 4.6球面光波和柱面光波176
8zAg; b [ 4.6.1球面光波176
JfkTw~'R 4.6.2柱面光波177
=: 4?>2) 例题178
Khj=llo, 习题181
)L b72;!? 第5章光的干涉184
.?f :Nb.O 5.1光干涉的条件184
J2'K?|,m 5.1.1光的干涉现象184
aRX 5.1.2光干涉的条件185
c -w0 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
pr UH jS 5.2双光束干涉189
m*gj|1k 5.2.1分波面双光束干涉189
C,.-Q"juH 5.2.2分振幅双光束干涉193
xo(k?+P>. 5.3多光束干涉200
< 9`?Z-lJP 5.3.1平行平板的多光束干涉200
lcCJ?!lsSW 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
;|6FdU 5.4光学薄膜208
SBX|Bcyk* 5.4.1单层光学薄膜208
/tP7uVL
R 5.4.2多层光学薄膜210
Y xJ`-6 5.4.3光学薄膜的应用214
iOll WkF 5.4.4高反射率的测量217
C%]."R cMC 5.5典型的干涉仪及其应用219
YwXXXh 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
Evkt_vvf 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
K@6`-|I 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
t=i/xG: 5 5.6光的相干性227
`dO}L 5.6.1光的空间相干性227
~5ubh 2{ 5.6.2光的时间相干性232
dgslUg9z3g 例题235
2A>C+Y[7 \ 习题238
7 W{~f? Sh 第6章光的衍射243
O~6Q;q P 6.1光的衍射现象243
xZyeX34{M; 6.2衍射的基本原理244
UW/N MjK 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
T /5"}P` 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
)tD6=Iz^5 6.2.3衍射的巴比涅原理250
U. (Tl>K|0 6.3夫琅禾费衍射250
Mn@$;\: 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
r4?b0&Xq 6.3.2矩孔衍射251
>t0%?wj)Y 6.3.3单缝衍射255
+2Ql~w@$^l 6.3.4圆孔衍射256
61Bhm:O5W 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
69/?7 r 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
)v1 CC.. 6.4.2成像系统的分辨率261
.'/l '> 6.5夫琅禾费多缝衍射264
Yx),6C 3 6.5.1强度分布公式264
87<9V.s 2 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
Gqt-_gga 6.6衍射光栅270
FsY(02 6.6.1光栅的分光性能270
D %U:!|G 6.6.2闪耀光栅273
&6/%k kv 6.6.3波导光栅275
x'qWM/ 6.7菲涅耳衍射278
.=XD)>$ 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
LN^UC$[tk 6.7.2菲涅耳波带片282
30_ckMG"g 6.7.3菲涅耳直边衍射285
> :Ze4}( 6.8全息术290
!| xZ6KV 6.8.1全息术的原理291
8*s7m 6.8.2全息术的特点293
g~ !$i`_b 6.8.3全息术的应用293
$O9Xx 例题296
*b"CPg/\ 习题299
7~b!4x|Z 第7章晶体光学302
!5UfWk\G 7.1介电张量302
x2k*| =$ 7.1.1各向异性介质的介电张量302
+j[`,5oS 7.1.2介电张量的对称性304
8QF2^*RZ7z 7.2单色平面波在晶体中的传播306
.oR3Q/|k] 7.2.1相速度和光线速度306
H E;V zR 7.2.2菲涅耳公式309
NR4Jn?l{ 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
#6W,6(#^# 7.3.1晶体的光学分类311
FZXyfZw!| 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
qVBL>9O*. 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
p 7C!G1+z 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
O@jqdJu 7.4晶体光学性质的图形表示318
\zu }\ { 7.4.1折射率椭球318
RtC 'v";6 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
<MdGe1n 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
`f)(Y1%. 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
ArzDI{1 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
h/<=u9 J 7.5.3斯涅耳作图法329
(A{NF( 7.6偏振器和补偿器332
Nfw Y DY 7.6.1偏振器332
i2PZ'.sL 7.6.2波片338
Y)M8zi>b 7.6.3补偿器341
q4ipumy* 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
X oItV 7.7.1偏振光的矩阵表示343
aFY u}kl 7.7.2正交偏振345
_]| Qec) 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
IgM
v =^U 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
Y"!uU.=xJ 7.8偏振光的干涉351
EGS%C%>l/o 7.8.1平行偏振光的干涉351
hz\WZ^ 7.8.2会聚光的偏光干涉354
<o0~H 7.9电光效应357
z[9UQU~x? 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
/IR #A%U 7.9.2电光张量357
6OB" , 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
Wx]d $_ 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
Mo^`\ /x! 7.9.5横向泡克尔效应363
^$ Krub{| 7.9.6电光效应的应用364
6)[< )?A.[ 7.10声光效应369
n &} s-`D
7.10.1声光衍射369
gyu6YD8L 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
r]LCv sVa 7.10.3布拉格衍射371
o8z)nOTO; 7.10.4声光效应的应用373
8S
U% 7.11旋光现象375
"&QH6B1U6H 7.11.1旋光现象的观察和规律375
&q>zR6j ne 7.11.2旋光现象的解释377
ue 0s&WF| 7.12磁致旋光效应 379
SW9fE :v 7.12.1法拉第效应379
B?6QMC; 7.12.2法拉第效应的应用381
nQ=aLV +' 例题383
Do*n#= 习题388
!>g :Si" 第8章光的吸收、色散和散射391
'4u v3)P 8.1光与物质相互作用的经典理论391
( U k , 8.1.1经典理论的基本方程392
IR$ (_9z 8.1.2介质的复折射率393
OW`STp! 8.2光的吸收396
js <Ww$zFW 8.2.1光吸收定律396
SUE
~rb 8.2.2一般吸收与选择吸收397
Q~Ea8UT. # 8.2.3吸收光谱399
ZK !A#Jm{ 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
Ty+I8e]{ 8.3光的色散403
&88oB6$D^q 8.3.1正常色散与反常色散404
zY%. Rq- 8.3.2光孤子406
&mkpJF/ 8.4光的散射407
Z8&' f, 8.4.1线性散射408
3?E}t*/ 8.4.2非线性散射413
SSmHEy*r) 例题417
]vo_gKZ 习题418
=~|:t&v=c 第9章现代光学技术简介420
3f&|h^\nD 9.1航天光学遥感420
44-r \> 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
|4C^$ 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
va,~w(G 9.1.3航天光学遥感的发展426
"s_Z& 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
u% 2KwRQ 9.2自适应光学430
$f -hUOuyo 9.2.1自适应光学的概念430
O# _x)13 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
^:cRp9l"7 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
=r6qX 9.2.4自适应光学技术应用举例437
n?QZFeI` 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
(vyz ;Ob 9.3红外与微光成像442
h? j_Ry 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
>i~^TY-& 9.3.2红外热成像技术443
fL6e?\Pw 9.3.3微光成像技术448
Yc#IFmC} 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
0I%: BT 9.4瞬态光学456
FvXqggfGv 9.4.1高速摄影456
& drFQ| 9.4.2超短脉冲激光技术460
I>n
g` 9.5光学信息处理462
wE Qi0! 9.5.1光学信息处理的基本原理462
V4K'R2t 9.5.2光学信息处理的应用举例465
$>w/C y 9.5.3空间光调制器469
Y &f\VNlT 9.5.4小结472
HL 8eD^ 9.6微光学472
f / ahwz 9.6.1微光学的基本概念472
ijW 7c+yd 9.6.2微光学元件和系统的设计474
O<N#M{kc. 9.6.3微光学元件加工技术475
w^;DG 9.6.4微光学元件的应用483
OJ3UE(,I= 9.6.5我国在微光学方面的研究486
OO-k|\{ | 9.7单片光电集成486
( ^: p 9.7.1单片光电集成的概念487
BIMKsF Zt 9.7.2Si基单片OEIC489
\}dyS 8 9.7.3GaAs基单片OEIC490
92[a; a 9.7.4InP基单片OEIC491
VmvQvQ/9R 9.7.5小结494
4JMiyiW& 习题答 案495
8<dOMp;}r 参考文献502
