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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<i,U )Tt^C U*) 8G 光学教程 R
rda# h^ <)3u6Vky9 作者：叶玉堂
o_~eg8 图书详细信息： +llR204 ISBN：7302114617
#"B \U N 定价：48元
Oeok ; : 印次：1-1
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装帧：平装
')$+G152 出版日期：2005-8-1
4M2j! Sw 图书简介： .h ifsB~ 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。
}"|K(hq 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。
ajEjZ6 前言： b}"N`,0dO 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。
3xa R@xjS 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。
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Y m}d 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!
:>C2gS@ 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。
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)IJ 编者
X"fb; sGT 2005年2月于电子科技大学
$ 69oV: 目录： `9BROZnq 第一篇应 用 光 学
ATK_DE Au 第1章几何光学基础3
Kkm>e{0)AY 1.1几何光学的基本定律3
rp ;b" q 1.1.1发光点、
光线和光束3
z62;cv 1.1.2几何光学的基本定律4
!*7 vFl 1.1.3全反射5
y#3j`. $3p 1.1.4费马原理6
$adbCY \ 1.2物像基本概念7
NeE
t 1.2.1光学系统与完善像概念7
N(F p0 1.2.2物和像的概念8
T[g[&K1Y 1.3球面和球面系统9
=ACVE;L? 1.3.1符号法则9
AT2n VakL 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
f,kZ\Ia'r 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
+nJgl8'^y 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
|Uc_G13Y{D 1.3.5球面反射镜17
YTUZoW2 1.3.6共轴球面系统19
$\X[@E S0 1.3.7透镜21
,g2ij 1.4平面与平面系统23
2#c<\s|C 1.4.1平面反射镜23
^c9t'V`IWQ 1.4.2平行平板26
ur:3W6ZKl 1.4.3反射棱镜28
|#]@Z)xa 1.4.4折射棱镜32
x-^`~ p 1.4.5光楔33
JvVWG'Z" 1.5光学材料34
qVH1 }9_ 例题37
v>Q #B 习题39
)b)-ZS7 第2章理想光学系统42
XAF+0 x! 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
_( {hc+9p 2.1.1理想光学系统的基本特性42
U:^PC
x` 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
PHZ0P7 2.2理想光学系统的物像关系45
"@iK'
c^ 2.2.1图解法求像45
x!5'`A!W% 2.2.2解析法求像46
]:XoRyIZ1[ 2.3理想光学系统的放大率48
{zQ8)$CQ 2.3.1放大率48
M
l Jo`d 2.3.2节点和节平面49
'>-gi}z7 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
-? V-*jI 2.4理想光学系统的组合52
)u[emv$ 2.4.1双光组组合52
=8AO: 2.4.2多光组组合55
TO]@
Zu1 2.5单透镜57
$u]jy0X<Y; 2.5.1单个折射球面的主点57
_K l_61k 2.5.2单
透镜的基点与基面58
c;Pe/ d 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
M2OIB H4! 2.6光学系统中的光束限制62
a_f ~N1kq 2.6.1光阑及其作用62
PgtJ3oq [} 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
-GhP9; d 2.6.3视场光阑65
K|zZS%?$ 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
:XZU&Sr" 2.6.5光学系统的景深67
B +\3-q 2.6.6远心光路70
IzikDc10 2.7像差概述72
*>7 > g" 2.7.1轴上点球差72
8']M^|1 2.7.2单色光轴外像差73
,(d) Qg 2.7.3色差78
e:fy#,HEj{ 2.8波像差80
We$:&K0 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
sFT.Oxg< 2.9.1近轴光的矩阵表示82
RYQ <Zr$! 2.9.2物像矩阵83
7K,-01- : 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
R!\_rc1/ 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
#5cEV'm; 例题88
[$0p+1 习题91
:W!7mna 第3章光学仪器的基本原理94
T!+5[ 3.1眼睛94
*H"B _3<n 3.1.1眼睛的结构94
YVQN&|- 3.1.2眼睛的调节96
n0r+A^] 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
^Cu\VV 3.1.4眼睛的分辨率98
'\Giv!> 3.2放大镜98
Uzz'.K(Mv| 3.2.1放大镜的放大率99
*"?l ]d 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
|=Eo?Q_ 3.3显微镜101
Xe wVcRo 3.3.1显微镜的成像原理101
*SU\ABcov 3.3.2显微镜中的光束限制103
~
{E'@MU 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
RDW8 ]=uM 3.3.4显微物镜106
/oR 0+sH] 3.4望远镜107
sGy eb5c 3.4.1望远镜的一般特性107
G`SUxhC k 3.4.2望远物镜110
;& < {ey 3.4.3望远镜目镜111
GPkmf%F J 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
|^: cG 4 e 3.5摄影系统118
c`J.Tm[_u 3.5.1摄影物镜的光学特性118
QLXN*c 3.5.2摄影物镜的景深120
t2/#&J] 3.5.3摄影物镜的类型121
7S '%
E 3.6现代光学系统122
jF ^~p9z 3.6.1激光光学系统122
fol,xMc& 3.6.2傅里叶变换光学系统128
S^-DK~Xt4 3.6.3线性成像物镜131
x2OaPlG,&V 习题133
"'c
A2~ 第二篇物 理 光 学
RN$ 1bxY 第4章光的电磁理论137
E@@5BEB ~ 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
"$#xK | t 4.1.1电磁波谱137
3LAIl913 4.1.2电磁场基本方程138
xbdN0MAU 4.2光波在各向同性介质中的传播141
YLqGRE`W 4.2.1波动方程141
9>l*lCA 4.2.2时谐均匀平面波143
rSZd!OQ 4.3光波的偏振特性150
0H6(EzN 4.3.1光波的偏振态150
^ 8 z R 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
YPU*@l > 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
|v \_@09= 4.4.1反射定律、折射定律154
)m`<H>[Eb= 4.4.2菲涅耳公式156
61SlVec*o8 4.4.3反射率和透射率160
Z>QF#."m 4.4.4全反射与临界角164
2/vMoVT, 4.5光波场的频率谱168
f[@77m* 4.5.1光波场的时间频率谱168
&M46&^Jho 4.5.2光波场的空间频率谱173
M9!HQ 4.6球面光波和柱面光波176
C<N LE- 4.6.1球面光波176
.:@Ykdm4I 4.6.2柱面光波177
W#^2#sj O 例题178
K ~c=M",mW 习题181
3L< wQ( 第5章光的干涉184
HBy[FYa4 5.1光干涉的条件184
/ :
L ?~ 5.1.1光的干涉现象184
lpQS up 5.1.2光干涉的条件185
i*|\KM?P 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
SG6k ud\b 5.2双光束干涉189
5]NqRI^0 5.2.1分波面双光束干涉189
uD}2<$PP 5.2.2分振幅双光束干涉193
gW^VVbB'L 5.3多光束干涉200
FKIw!m ~ 5.3.1平行平板的多光束干涉200
:yRo3c 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
5~r33L% 5.4光学薄膜208
3 jGWkby0 5.4.1单层光学薄膜208
igIRSN}h 5.4.2多层光学薄膜210
RTE8 Uq36 5.4.3光学薄膜的应用214
Sm)Ha:[ 4 5.4.4高反射率的测量217
iI\oz&!vH 5.5典型的干涉仪及其应用219
/JFUU[W 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
Zo |.1pN 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
`);AW(Q 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
I%r{]-Obr- 5.6光的相干性227
lt
^GvWg 5.6.1光的空间相干性227
"Om=N@? 5.6.2光的时间相干性232
6 N",- c 例题235
*C5R}9O5 习题238
>hP QRd 第6章光的衍射243
aNSc F 6.1光的衍射现象243
W{5#@_pL 6.2衍射的基本原理244
K@sV\"U(*E 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
C69q &S, 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
\ P j 6.2.3衍射的巴比涅原理250
q#T/
6.3夫琅禾费衍射250
SL khC R 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
] QpWih00V 6.3.2矩孔衍射251
$K]m{ 6.3.3单缝衍射255
Fgp]l2* 6.3.4圆孔衍射256
v:!Z=I}> 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
byLft 1 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
{ &"CH]r 6.4.2成像系统的分辨率261
GO__$%~ 6.5夫琅禾费多缝衍射264
<}E!w_yi 6.5.1强度分布公式264
d/ARm-D 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
]b \yg2 6.6衍射光栅270
5 MN8D COF 6.6.1光栅的分光性能270
- db_E # 6.6.2闪耀光栅273
*QwY]j%^ 6.6.3波导光栅275
V#XppYU 6.7菲涅耳衍射278
K%a%a6k` 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
y`F3Hr c 6.7.2菲涅耳波带片282
ht2\ y&si 6.7.3菲涅耳直边衍射285
PK{acen 6.8全息术290
rf> 0H^r 6.8.1全息术的原理291
xD5:RE~g 6.8.2全息术的特点293
\9cG36 6.8.3全息术的应用293
<~6h|F8 例题296
fDT%! 习题299
pm _`>3 第7章晶体光学302
`G n50-@ 7.1介电张量302
Ove<mFI\ 7.1.1各向异性介质的介电张量302
h-G)o[MA 7.1.2介电张量的对称性304
(Dw,DY9 7.2单色平面波在晶体中的传播306
Y"~gw~7OD 7.2.1相速度和光线速度306
G&i!Hs 7.2.2菲涅耳公式309
mS^tX i5hg 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
}|g\ 8jq 7.3.1晶体的光学分类311
$6 mX 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
P(H8[ , 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
E^.n c~ 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
y9x w
9l' 7.4晶体光学性质的图形表示318
WU
quN 7.4.1折射率椭球318
d/[;
`ZD+ 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
(Tn- >).AO 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
E%r k[wI 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
<kGU,@6PF 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
M}yDXJx 7.5.3斯涅耳作图法329
\P.I)n`8 y 7.6偏振器和补偿器332
sE:M@`2L 7.6.1偏振器332
8 ,C *4y~ 7.6.2波片338
Lv| q 7.6.3补偿器341
,1 [q^-9 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
$, ,op( 7.7.1偏振光的矩阵表示343
3BtaH#ZY 7.7.2正交偏振345
| # 47 O 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
nm6h%}xND< 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
d-k%{eBV 7.8偏振光的干涉351
$npT[~U5
7.8.1平行偏振光的干涉351
y% %} k 7.8.2会聚光的偏光干涉354
qU#1i:(F* 7.9电光效应357
1JztFix 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
7UdM 7.9.2电光张量357
U56G. 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
- `p4-J!Fy 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
H@%GSE 7.9.5横向泡克尔效应363
0:9.;x9_ 7.9.6电光效应的应用364
(oEC6F 7.10声光效应369
m 8aITd8 7.10.1声光衍射369
2Q J{a46} 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
v":x4!kdX 7.10.3布拉格衍射371
9s6U }a'c 7.10.4声光效应的应用373
_V7r1fY: 7.11旋光现象375
3E!|<q$ z 7.11.1旋光现象的观察和规律375
"nw;NIp! 7.11.2旋光现象的解释377
a1_GIM0 7.12磁致旋光效应 379
3' cE\u 7.12.1法拉第效应379
LR".pH13 7.12.2法拉第效应的应用381
|8My42yf 例题383
?zw|kl 习题388
? 4q4J8j 第8章光的吸收、色散和散射391
A
Q 'J9 8.1光与物质相互作用的经典理论391
#a'Ex=%rM 8.1.1经典理论的基本方程392
L"o>wYx 8.1.2介质的复折射率393
B9NWW6S 8.2光的吸收396
ih IVUu-M 8.2.1光吸收定律396
{L/ tst#C 8.2.2一般吸收与选择吸收397
HY &aV2|A1 8.2.3吸收光谱399
__|+ w<] 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
G(p`1~xm 8.3光的色散403
y5 *Z 3"< 8.3.1正常色散与反常色散404
SL#0kc0x 8.3.2光孤子406
&#!4XOy B 8.4光的散射407
4 QvsBpz@ 8.4.1线性散射408
3?V _BUoON 8.4.2非线性散射413
18+)`M-5o 例题417
`(_s|-$ 习题418
Yu)NO \3& 第9章现代光学技术简介420
GP?M!C,/}k 9.1航天光学遥感420
wr$M$i: 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
bN]+ _ mF 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
C8 Q a$._ 9.1.3航天光学遥感的发展426
8FKXSqhVM 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
e 4H A7=z 9.2自适应光学430
x4;" !Kq\ 9.2.1自适应光学的概念430
WST8SEzJ 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
bdC8zDD 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
y\Ic@-aWI 9.2.4自适应光学技术应用举例437
}<@b= _>S 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
S-
pV_Ff 9.3红外与微光成像442
~<_2WQ/$ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
HCyv ]LR 9.3.2红外热成像技术443
D~hg$XzK 9.3.3微光成像技术448
>7I15U 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
&7PG.Ff!r 9.4瞬态光学456
jQ2Ot < 9.4.1高速摄影456
x=b7': nQ 9.4.2超短脉冲激光技术460
Q=AavKn# 9.5光学信息处理462
'g C _)rK* 9.5.1光学信息处理的基本原理462
bM {s
T" 9.5.2光学信息处理的应用举例465
x3 q]I 8q 9.5.3空间光调制器469
H *ow\
Ct 9.5.4小结472
"D63I|O) 9.6微光学472
]s'Q_wh_-v 9.6.1微光学的基本概念472
L ^q""[ 9.6.2微光学元件和系统的设计474
q U%/W|LY 9.6.3微光学元件加工技术475
7gj4j^a^]{ 9.6.4微光学元件的应用483
*5%d XixN 9.6.5我国在微光学方面的研究486
ABQ('#78 9.7单片光电集成486
=]6%G7T 9.7.1单片光电集成的概念487
cAY: AtD 9.7.2Si基单片OEIC489
fI &t] 9.7.3GaAs基单片OEIC490
06O2:5zF 9.7.4InP基单片OEIC491
oB}BU`-l 9.7.5小结494
YC++& Nk 习题答 案495
c3 jx+Q
参考文献502
