光学专业书籍推荐:第一本《光学教程》,出版日期:2005-8-1。
aJ Z"D8C #J (~_%Wi
u .f= te oVFnlA 光学教程 \K`L3*cBKK js iSg/ 作者:叶玉堂
ApBWuXp|u 图书详细信息: ^=>Tk$ _2 ISBN:7302114617
gzoEUp=s 定价:48元
#Cpd9| 印次:1-1
y!tC20Q 装帧:平装
ktIi$v 出版日期:2005-8-1
v~QHMg 图书简介: / 0 O=( 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分,介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性,注意介绍了
激光系统和红外系统;第4~8章为物理光学部分,讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用,并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展;第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
7d LuX 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材,也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
A,sr[Pa@ 前言: ry9T U 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时,其中物理光学部分约60个学时,应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础,以物理光学和应用光学为主体内容,着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性,光的吸收、色散和散射,在介绍基础理论的同时,注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展,力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域,书中专辟一章(第9章),着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要,第1至8章选编了部分例题和习题,并在书后附有参考答 案。
/xtq_*I1S 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章,并负责全书各章的内容衔接;肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容;杨春平编写第7章和第8章的部分内容;吴云峰编写第9章;王昱琳编写习题和答 案;李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿,并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
.X# `k 要特别提及的是,母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
=[b)1FUp 由于编者学识有限,加之时间仓促,书中难免出现缺点、错误或疏漏,恳请广大读者不吝指正。
]vwW]O7 编者
F*"}aP$ 2005年2月于电子科技大学
dXF^(y]l 目录: sMu]
/'7 第一篇应 用 光 学
.o) `m9/ 第1章几何光学基础3
lXcx@#~ 1.1几何光学的基本定律3
a~'a 1.1.1发光点、
光线和光束3
wgCa58H76 1.1.2几何光学的基本定律4
hjZKUMG(k 1.1.3全反射5
R(q~ -3~ 1.1.4费马原理6
d3=KTTi\ 1.2物像基本概念7
DI+fwXeg 1.2.1光学系统与完善像概念7
^fZ&QK 1.2.2物和像的概念8
15o9 . 1.3球面和球面系统9
t+9][Adf 1.3.1符号法则9
'7XIhN9 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
j4qJ.i 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
&mb{.= 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
293M\5: 1.3.5球面反射镜17
>0"+4<72 1.3.6共轴球面系统19
8-2cRs 1.3.7透镜21
l1f\=G?tmU 1.4平面与平面系统23
h*- Pr8 1.4.1平面反射镜23
."9];)2rx 1.4.2平行平板26
gLOEh6 1.4.3反射棱镜28
A!h`]%0B 1.4.4折射棱镜32
j KoG7HH 1.4.5光楔33
rk #sy$ 1.5光学材料34
.ev?"!Vpp9 例题37
c@8 93<_ 习题39
Q)IKOt;N] 第2章理想光学系统42
DQr Y*nH 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
g*_cPU0~m 2.1.1理想光学系统的基本特性42
Q\ 0cvmU 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
s,]z[qB#$ 2.2理想光学系统的物像关系45
ME*LHr, 2.2.1图解法求像45
g"}%2~Urf 2.2.2解析法求像46
iv4H#rJ 2.3理想光学系统的放大率48
LU={")TdQ 2.3.1放大率48
mWsI}2 2.3.2节点和节平面49
]@phF _ 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
t+!$[K0/ 2.4理想光学系统的组合52
<$IM8Y5p+w 2.4.1双光组组合52
Z'.AA OG 2.4.2多光组组合55
]?!mS[X 2.5单透镜57
=w{Z@S(ukz 2.5.1单个折射球面的主点57
#T'{ n1AI 2.5.2单
透镜的基点与基面58
~5}*
d 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
)8$=C#qC[ 2.6光学系统中的光束限制62
.oeX"6K 2.6.1光阑及其作用62
,,q10iF 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
QC}CRkp 2.6.3视场光阑65
R8a3
1& 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
KV0]m^@x 2.6.5光学系统的景深67
%`1q-,>v 2.6.6远心光路70
G$F<$ 2.7像差概述72
J^Wa8Q;9lX 2.7.1轴上点球差72
;z $(nhJ 2.7.2单色光轴外像差73
!
t?iXZ 2.7.3色差78
Z/Dx,zIR 2.8波像差80
?iWi 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
,)Znb= 2.9.1近轴光的矩阵表示82
7`DBS^O]dG 2.9.2物像矩阵83
|}Nn!Sj>#; 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
5>D>% iaHv 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
$Avjnm 例题88
?kbiMs1;u 习题91
KUlp"{a`,K 第3章光学仪器的基本原理94
E/|To 3.1眼睛94
Lr~=^{ 3.1.1眼睛的结构94
a%/9v"} 3.1.2眼睛的调节96
_x(o*v[Pt 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
K;?m';z0 3.1.4眼睛的分辨率98
0=2@ 3.2放大镜98
,9zjFI 3.2.1放大镜的放大率99
3q\,$*D. 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
P-y jN 3.3显微镜101
iJ1"at 3.3.1显微镜的成像原理101
FQ<Ju. 3.3.2显微镜中的光束限制103
/
F4z g3 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
MOQ*]fV: 3.3.4显微物镜106
dx MOn 3.4望远镜107
R;uvkg[o 3.4.1望远镜的一般特性107
>UiYL}'br6 3.4.2望远物镜110
'7hu 2i5 3.4.3望远镜目镜111
f!Y?S 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
9PXFRxGA 3.5摄影系统118
0zmE>/O+ 3.5.1摄影物镜的光学特性118
Ezc?#<+7 3.5.2摄影物镜的景深120
w0rRSD4S8B 3.5.3摄影物镜的类型121
6t[+pL\b 3.6现代光学系统122
Lt?lv2k=L 3.6.1激光光学系统122
gY/"cq 3.6.2傅里叶变换光学系统128
nP$Ky1y G 3.6.3线性成像物镜131
ZxGJzakB5$ 习题133
C~,a!qY 第二篇物 理 光 学
5F)C jQ 第4章光的电磁理论137
+"
.X
)avF 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
.sha& 4.1.1电磁波谱137
pjKWtY@=X 4.1.2电磁场基本方程138
*2pt%eav 4.2光波在各向同性介质中的传播141
_n0CfH.v 4.2.1波动方程141
>E;uU[v)I 4.2.2时谐均匀平面波143
fphv 4.3光波的偏振特性150
#L=x%8B 4.3.1光波的偏振态150
Y,<{vLEC 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
ey7 f9 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
w'Y7IlC 4.4.1反射定律、折射定律154
\)#kquH/l 4.4.2菲涅耳公式156
+\d56j+D 4.4.3反射率和透射率160
6Zm# bFQ 4.4.4全反射与临界角164
AifWf2$S 4.5光波场的频率谱168
_hAcJ{Y 4.5.1光波场的时间频率谱168
e'6/`Evqz 4.5.2光波场的空间频率谱173
'N (:@]4N 4.6球面光波和柱面光波176
Q{s H3Y#l 4.6.1球面光波176
e2 4WW^S 4.6.2柱面光波177
aL+
o / 例题178
44ek
IV+? 习题181
?PuBa`zDE 第5章光的干涉184
ZCMw3]* 5.1光干涉的条件184
h5*JkRm 5.1.1光的干涉现象184
T"{>t 5.1.2光干涉的条件185
!#], hok8X 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
vOn`/5- 5.2双光束干涉189
M8kPj8}{ 5.2.1分波面双光束干涉189
U dT*E: 6 5.2.2分振幅双光束干涉193
g0xuxK;9c 5.3多光束干涉200
~ (|5/
p7t 5.3.1平行平板的多光束干涉200
>c1qpk/ 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
GFj{K 5.4光学薄膜208
D=q:*x 5.4.1单层光学薄膜208
n,vct<&z@ 5.4.2多层光学薄膜210
s 1A.+ 5.4.3光学薄膜的应用214
T,,WoPU8t 5.4.4高反射率的测量217
c,np2myd 5.5典型的干涉仪及其应用219
1-8mFIK 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
y`Wty@ 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
?ZV/U!y 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
=Gpylj7?~ 5.6光的相干性227
MK%9:wZ 5.6.1光的空间相干性227
RuLi,'u 5.6.2光的时间相干性232
1!xQ=DU" 例题235
e>} s;H, 习题238
"Gsc;X'id 第6章光的衍射243
(yH'{6g\ 6.1光的衍射现象243
;km`P|<U 6.2衍射的基本原理244
~8q)^vm>f? 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
%0S3V[4I 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
&jS>UsGh 6.2.3衍射的巴比涅原理250
tqz3zIQ 6.3夫琅禾费衍射250
]J1dt N= 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
LA!?H] 6.3.2矩孔衍射251
29;?I3<
* 6.3.3单缝衍射255
rN<0
R`4sE 6.3.4圆孔衍射256
lp.ldajN 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
nD_GL 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
}~YA5^VQ$ 6.4.2成像系统的分辨率261
qk%;on&` 6.5夫琅禾费多缝衍射264
k$ 4y9{ 6.5.1强度分布公式264
)X1{ 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
}s7$7 6.6衍射光栅270
z6KCv(zvB 6.6.1光栅的分光性能270
A=$04<nP8! 6.6.2闪耀光栅273
d`QN^)F0# 6.6.3波导光栅275
52@C9Q, 6.7菲涅耳衍射278
sQYkQ81 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
=2`[& 6.7.2菲涅耳波带片282
Gw}%{=D9 6.7.3菲涅耳直边衍射285
G!Op~p@Jm 6.8全息术290
Gj1&tjK 6.8.1全息术的原理291
GSoX<*i 6.8.2全息术的特点293
xsIY7Ss U 6.8.3全息术的应用293
G"r1+# 例题296
DBo%fYst 习题299
h=W:^@G 第7章晶体光学302
h1j!IG 7.1介电张量302
$iN"9N%l 7.1.1各向异性介质的介电张量302
216 RiSr* 7.1.2介电张量的对称性304
8V~k5#&Ow 7.2单色平面波在晶体中的传播306
Lm iOhx 7.2.1相速度和光线速度306
S8kCp; 7.2.2菲涅耳公式309
p\ Q5,eg 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
MU($|hwiL 7.3.1晶体的光学分类311
Q7HRzA^- 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
Uf1!qP/H? 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
^P[e1?SZG 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
R"-mKT} 7.4晶体光学性质的图形表示318
aHV;N#Lx3 7.4.1折射率椭球318
?k+xSV 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
>Rl" 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
Jz\%%C 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
qSM|hHDo) 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
zN[hkmh 7.5.3斯涅耳作图法329
JYMiLph< 7.6偏振器和补偿器332
6]&OrS[ 7.6.1偏振器332
I&fozO
7.6.2波片338
OTvPU kp* 7.6.3补偿器341
)cX*I gO 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
oTEL?hw5 7.7.1偏振光的矩阵表示343
j5(Z_dm' 7.7.2正交偏振345
Q3XpHnufu+ 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
Yz'K]M_Dq 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
KWq+PeB5TS 7.8偏振光的干涉351
]Oe2JfJwx 7.8.1平行偏振光的干涉351
7LfAaj 7.8.2会聚光的偏光干涉354
8^kGS-+^ 7.9电光效应357
)~GmU9f 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
OyU5DoDz1 7.9.2电光张量357
B |5]Jm] 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
2A']yD 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
o$wEEz*4 7.9.5横向泡克尔效应363
^+*N%yr 7.9.6电光效应的应用364
e+=y*OmQ 7.10声光效应369
jrCfWa}z 7.10.1声光衍射369
jSJqE_ 1 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
w_ akn t T 7.10.3布拉格衍射371
m~w[~flgZ 7.10.4声光效应的应用373
b10cuy|a/X 7.11旋光现象375
MOQ6: 7.11.1旋光现象的观察和规律375
n"h`5p5' 7.11.2旋光现象的解释377
({ +!`}GY 7.12磁致旋光效应 379
`:ArT}F 7.12.1法拉第效应379
EZgq ?l~5O 7.12.2法拉第效应的应用381
TCMCK_SQL 例题383
>>QY'1Eu 习题388
Vouvr<43o 第8章光的吸收、色散和散射391
HNb/-e ," 8.1光与物质相互作用的经典理论391
~Sdb_EZ 8.1.1经典理论的基本方程392
:W"~
{~#? 8.1.2介质的复折射率393
aKJwofD 8.2光的吸收396
R]JT&p|w.1 8.2.1光吸收定律396
vRznw&^E 8.2.2一般吸收与选择吸收397
<h!_>:2L 8.2.3吸收光谱399
hM_lsc 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
|sa]F5 8.3光的色散403
Ij 79~pn 8.3.1正常色散与反常色散404
KsddA 8.3.2光孤子406
V~UN 8.4光的散射407
~b(i&DVK 8.4.1线性散射408
ru'F6?d 8.4.2非线性散射413
fIM,lt 例题417
W1WYej" 习题418
9,c(ysv" 第9章现代光学技术简介420
O5!7'RZ 9.1航天光学遥感420
32(^Te]: 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
\0A3]l 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
u/UrAqw 9.1.3航天光学遥感的发展426
Juo^ , 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
[Hx0`Nc K 9.2自适应光学430
xv46r=> 9.2.1自适应光学的概念430
&PL8