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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{H{UKs# <L&eh&4c 光学教程 _yVPpA[a LNiS`o\ 作者:叶玉堂
ZqK]jT6V/X 图书详细信息: k
,fTW^ ? ISBN:7302114617
HJ@5B" 定价:48元
l RND 印次:1-1
(oYW]c}G, 装帧:平装
Xw^X&Pp 出版日期:2005-8-1
ik\S88| 图书简介: Pfan7fq+ 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。
o;QZe& 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。
tlGWl0V?7Q 前言: KY+]RxX 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。
j)L1H*
S% 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。
&yLc1#H 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!
LdEE+"Jw 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。
6mHhC? 编者
r0btC@Hxy 2005年2月于电子科技大学
qd(hQsfqYU 目录: eq hAus?) 第一篇应 用 光 学
D]u=PqHk2 第1章几何光学基础3
4bI*jEc\[ 1.1几何光学的基本定律3
JIV8q HC 1.1.1发光点、
光线和光束3
fSI %c3 1.1.2几何光学的基本定律4
@T7PZB&xnl 1.1.3全反射5
'vlrc[|/ 1.1.4费马原理6
tcOnM w 1.2物像基本概念7
E em
g 1.2.1光学系统与完善像概念7
|!Ists 1.2.2物和像的概念8
Z,aGtJ.a'9 1.3球面和球面系统9
=]b9X7} 1.3.1符号法则9
>EIrw$V$ 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
v{koKQ'Y() 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
v[L[A3`"/ 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
U~/ID 1.3.5球面反射镜17
n7DLJ`ho{ 1.3.6共轴球面系统19
3Gd|YRtk 1.3.7透镜21
0N5bPb 1.4平面与平面系统23
$1e pf 1.4.1平面反射镜23
-*3(a E 1.4.2平行平板26
/qXzOd 1.4.3反射棱镜28
f_'"KF[% 1.4.4折射棱镜32
all*P #[X 1.4.5光楔33
%?dE{ir 1.5光学材料34
<Uwwux<v 例题37
)X%oXc&C| 习题39
0jTMZ<&zZ 第2章理想光学系统42
a}yR p 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
bA*"ei+!
2.1.1理想光学系统的基本特性42
Cuv|6t75' 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
tJm{I)G 2.2理想光学系统的物像关系45
^c'f<<z|7r 2.2.1图解法求像45
26PD[af64O 2.2.2解析法求像46
}`]]b+_b>@ 2.3理想光学系统的放大率48
(hsZ 2.3.1放大率48
"dq>)JF\ 2.3.2节点和节平面49
^ZVOql& 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
L*^
V5^- 2.4理想光学系统的组合52
!gJzg*{u@ 2.4.1双光组组合52
rKIRNc#d 2.4.2多光组组合55
bd{\{[^S! 2.5单透镜57
m1y `v" 2.5.1单个折射球面的主点57
3'^S3W% 2.5.2单
透镜的基点与基面58
mu>] 9ZW 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
A:)sg!Lt 2.6光学系统中的光束限制62
zq=&4afOE 2.6.1光阑及其作用62
+7Rt{C, 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
A^L?_\e6 2.6.3视场光阑65
;sQ20 B' 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
O!
(85rp/ 2.6.5光学系统的景深67
GhiHA9. 2.6.6远心光路70
W0?JVtq0Z 2.7像差概述72
AysL-sqR 2.7.1轴上点球差72
)f[C[Rd 2.7.2单色光轴外像差73
D!me%; 2.7.3色差78
I4:rie\hjC 2.8波像差80
%ET
#
z! 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
k.Gl4
x 2.9.1近轴光的矩阵表示82
z}3di5+P 2.9.2物像矩阵83
g-|Kyhr?= 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
tNB%eb{ 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
X2{`l8%Ek 例题88
"$P'Wv 习题91
)@,N7Y1h 第3章光学仪器的基本原理94
+Lhe, 3.1眼睛94
ydyG}XI7V 3.1.1眼睛的结构94
O!,Ca1N 3.1.2眼睛的调节96
pJocI_v9 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
5Kee2s?* 3.1.4眼睛的分辨率98
A$ J9U3+O 3.2放大镜98
;t~*F#p(! 3.2.1放大镜的放大率99
R`
44'y| 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
0}D-KvjyP 3.3显微镜101
Wt"ww~h`( 3.3.1显微镜的成像原理101
Q-3r}jJe 3.3.2显微镜中的光束限制103
$)f"K 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
6N?#b66 3.3.4显微物镜106
yIWc\wv 3.4望远镜107
C$t.C
rxx 3.4.1望远镜的一般特性107
@o60c 3.4.2望远物镜110
M6&~LI.We= 3.4.3望远镜目镜111
n_1jHJo 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
\*Ts)EW 3.5摄影系统118
#1B}-PGCm 3.5.1摄影物镜的光学特性118
4?v$<=#21* 3.5.2摄影物镜的景深120
_tA7=*@8 3.5.3摄影物镜的类型121
W
w^7^q& 3.6现代光学系统122
*h:D|4oJ( 3.6.1激光光学系统122
7oD
y7nV4 3.6.2傅里叶变换光学系统128
^K"ZJ6?+1 3.6.3线性成像物镜131
rykj2/O 习题133
}'v{dK 第二篇物 理 光 学
NtqFnxm/ 第4章光的电磁理论137
el}hcAY/RP 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
1y 1_6TZ+ 4.1.1电磁波谱137
D$QGL I9( 4.1.2电磁场基本方程138
x\6];SXX 4.2光波在各向同性介质中的传播141
~};]k } 4.2.1波动方程141
+;YE)~R? 4.2.2时谐均匀平面波143
r1+c/;TpZ 4.3光波的偏振特性150
,}u,)7 4.3.1光波的偏振态150
#jOOsfH|k 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
ftxTX3X 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
y2GQN:X 4.4.1反射定律、折射定律154
gU~
L@R_D 4.4.2菲涅耳公式156
(x}A_i 4.4.3反射率和透射率160
xC'mPcU8 4.4.4全反射与临界角164
hI*`> 9l 4.5光波场的频率谱168
6={IMkmA 4.5.1光波场的时间频率谱168
aXX,Zu^ 4.5.2光波场的空间频率谱173
ijE<spG 4.6球面光波和柱面光波176
pa>p% 4.6.1球面光波176
)4@M`8 4.6.2柱面光波177
q)NXyy4BT 例题178
,tau9>! 习题181
j,\tejl1 第5章光的干涉184
Wa(W&] 5.1光干涉的条件184
bAN 10U 5.1.1光的干涉现象184
3'.!
+# 5.1.2光干涉的条件185
JIVo=5c} 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
qI(W$ 5.2双光束干涉189
S> .q5 5.2.1分波面双光束干涉189
6BUBk>A` 5.2.2分振幅双光束干涉193
Pa3{Ds 5.3多光束干涉200
LFl2uV" 5.3.1平行平板的多光束干涉200
fdN45in=> 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
BHEs+e0 5.4光学薄膜208
"tfn?n0 5.4.1单层光学薄膜208
_MGNKA6JI 5.4.2多层光学薄膜210
iK ohuZr 5.4.3光学薄膜的应用214
8b-7]% 5.4.4高反射率的测量217
mp!YNI 5.5典型的干涉仪及其应用219
] gH
wfqx 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
n; Lo 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
lQ+Ru8I 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
eH ;Wfs2f 5.6光的相干性227
AU3auBol
^ 5.6.1光的空间相干性227
f$Gr`d 5.6.2光的时间相干性232
Ga]47pQ"F 例题235
5P-K *C& 习题238
pTc$+Z73 第6章光的衍射243
DxE(9j 6.1光的衍射现象243
F(J\ctha 6.2衍射的基本原理244
u
wH)$Pl 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
c$@`P 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
_TtX`b_Z 6.2.3衍射的巴比涅原理250
V+Y|4Y& 6.3夫琅禾费衍射250
g7.7E6%H 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
<sm#D"GpP 6.3.2矩孔衍射251
X7t5b7 6.3.3单缝衍射255
np<f, 6.3.4圆孔衍射256
5T~3$kuO 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
d1UVvyH 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
y2oB]^z&n 6.4.2成像系统的分辨率261
Su$18a"Bc 6.5夫琅禾费多缝衍射264
0eQ~#~j& 6.5.1强度分布公式264
x eJ9H~^ 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
H|grbTv, 6.6衍射光栅270
2 9&sydu 6.6.1光栅的分光性能270
K#_~
!C4L 6.6.2闪耀光栅273
_{N0OX 6.6.3波导光栅275
{
z-5GH| 6.7菲涅耳衍射278
6\; 4
4,3 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
}rO?5 6.7.2菲涅耳波带片282
5oVLv4Z9u 6.7.3菲涅耳直边衍射285
RpBiE8F4 6.8全息术290
$KoPGgC[ 6.8.1全息术的原理291
x, G6\QmA 6.8.2全息术的特点293
szf"|k! 6.8.3全息术的应用293
.}IK}A/- 例题296
G>
f^ 2 习题299
'CP/ym f/a 第7章晶体光学302
9V|E1-")E 7.1介电张量302
LXBbz;vYl 7.1.1各向异性介质的介电张量302
uPa/,"p 7.1.2介电张量的对称性304
v[0DE*p 7.2单色平面波在晶体中的传播306
s-QM6* 7.2.1相速度和光线速度306
)B-MPuB 7.2.2菲涅耳公式309
#Tr;JAzVjG 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
o?:;8]sr! 7.3.1晶体的光学分类311
-9=M9}eDF 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
CBiU#h
q 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
ZA*b9W 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
#G'S
ve? 7.4晶体光学性质的图形表示318
7P3<o!YA 7.4.1折射率椭球318
ioE66-n 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
w$w>N(e 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
-@EBbM& 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
.8u$z`j 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
C><<0VhU 7.5.3斯涅耳作图法329
u=p ;A1oy 7.6偏振器和补偿器332
71oFm1m{ 7.6.1偏振器332
R`0foSq \M 7.6.2波片338
ib5;f0Qa 7.6.3补偿器341
6{JR 0 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
3v8V*48B$ 7.7.1偏振光的矩阵表示343
MgJ%26TZ 7.7.2正交偏振345
y3
({(URU 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
?aK'OIo 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
LK'S)Jk 7.8偏振光的干涉351
7\7 Brw4 7.8.1平行偏振光的干涉351
m#5|J@] 7.8.2会聚光的偏光干涉354
*G%1_ 7.9电光效应357
\_*?R,$3Y, 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
1g~Dm}m 7.9.2电光张量357
(cOND/S 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
K;@RUy~ 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
{AU` }*5 7.9.5横向泡克尔效应363
8ktjDs$=.: 7.9.6电光效应的应用364
Nz(c"3T; 7.10声光效应369
e3yorQ][ 7.10.1声光衍射369
)bB"12Z|8 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
O:oU`vE 7.10.3布拉格衍射371
Ze$^UR 7.10.4声光效应的应用373
u4b3bH9U 7.11旋光现象375
b
xk'a,!S 7.11.1旋光现象的观察和规律375
]y1$F
Ir+ 7.11.2旋光现象的解释377
?~VWW<lR 7.12磁致旋光效应 379
B-y0;0 7.12.1法拉第效应379
;,F-6RNj 7.12.2法拉第效应的应用381
aJuj7y- 例题383
N>&{Wl'y \ 习题388
VYl_U?D 第8章光的吸收、色散和散射391
,\sR;=svK 8.1光与物质相互作用的经典理论391
ZYwBw:y}y 8.1.1经典理论的基本方程392
ifJv~asp 8.1.2介质的复折射率393
:wv
:#EaH 8.2光的吸收396
>5Q^9 9V 8.2.1光吸收定律396
nvO% 8.2.2一般吸收与选择吸收397
! /|0:QQi 8.2.3吸收光谱399
nhVK? 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
LW83Y/7 8.3光的色散403
m6~ sKJV 8.3.1正常色散与反常色散404
Z`-)1! 8.3.2光孤子406
?J^IAFy 8.4光的散射407
O+(. 29 8.4.1线性散射408
x[GFX8h(k6 8.4.2非线性散射413
Y0P}KPD 例题417
Ak\D6eHcB 习题418
!^Z[z[ 第9章现代光学技术简介420
bik] JIM 9.1航天光学遥感420
ND9n1WZ&x 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
K,lK\^y 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
m+72C]9 9.1.3航天光学遥感的发展426
~_dBND? 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
8
7|8eU2:k 9.2自适应光学430
*#prSS 9.2.1自适应光学的概念430
YO.`l~ v 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
=FtM;(\ 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
??$i* 9.2.4自适应光学技术应用举例437
nK?k< 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
fw(j6:p 9.3红外与微光成像442
jt'Y(u]2 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
V:,3OLL* 9.3.2红外热成像技术443
$+!}Vtb 9.3.3微光成像技术448
*'s2
K 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
M@!]U:5~V 9.4瞬态光学456
;9!yh\\ 9.4.1高速摄影456
V\k5h 9.4.2超短脉冲激光技术460
Zi<Sw 9.5光学信息处理462
3IU$ 9.5.1光学信息处理的基本原理462
0btmao- 9.5.2光学信息处理的应用举例465
-tK;RQYax 9.5.3空间光调制器469
.swgXiRvs 9.5.4小结472
>n$EeJ 9.6微光学472
, IMT '* 9.6.1微光学的基本概念472
_Ssv:xc, 9.6.2微光学元件和系统的设计474
(zM+7tJH 9.6.3微光学元件加工技术475
#RLch 9.6.4微光学元件的应用483
TeGLAt
9.6.5我国在微光学方面的研究486
/\3XARt 9.7单片光电集成486
BZ\EqB 9.7.1单片光电集成的概念487
AT8B!m 9.7.2Si基单片OEIC489
1v[#::Bs 9.7.3GaAs基单片OEIC490
X*>o9J45V 9.7.4InP基单片OEIC491
U47k5s(J 9.7.5小结494
% b>y 习题答 案495
$:-= > 参考文献502