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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8W"Xdv{ 5!Ho[ 光学教程 #i'wDvhol B{hV|2 作者:叶玉堂
3n3$? oV 图书详细信息: <To$Hb,NP ISBN:7302114617
]]eI80u[ 定价:48元
yE_T#FN 印次:1-1
F"| ; 装帧:平装
Qu_=K_W 出版日期:2005-8-1
m>{I>:sq 图书简介: 9cXL4 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。
wvcj*{7[ 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。
m88(f2Ch 前言: dh-?_|" 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。
u/.# zn@9h 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。
U_C[9Z'P 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!
U9Gg#M4tY 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。
+|6E~#zklY 编者
:2*0Jh3_ 2005年2月于电子科技大学
!%/2^ 目录: cyH=LjgJf 第一篇应 用 光 学
ys- w0H 第1章几何光学基础3
Uo0[ZsFD 1.1几何光学的基本定律3
rKkFflOVO 1.1.1发光点、
光线和光束3
OIY 1.1.2几何光学的基本定律4
kk$D:UQX 1.1.3全反射5
qoAJcr2uN 1.1.4费马原理6
4K0Fc^- 1.2物像基本概念7
IO{iQ-Mg 1.2.1光学系统与完善像概念7
Fgw$;W 1.2.2物和像的概念8
3U9leY'2N 1.3球面和球面系统9
wJg&OQc9 1.3.1符号法则9
,E&W{b 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
4&<zkAMR 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
[!j;jlh7}, 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
8E|FFHNK<2 1.3.5球面反射镜17
'NN3XyD 1.3.6共轴球面系统19
nkkUby9 1.3.7透镜21
*t bgIW+h 1.4平面与平面系统23
xgJyG.? 1.4.1平面反射镜23
,veo/k<"r8 1.4.2平行平板26
`,s0^?_ 1.4.3反射棱镜28
I|tn7|*-A[ 1.4.4折射棱镜32
{4B7a6 1.4.5光楔33
9Idgib& 1.5光学材料34
d(q2gd@ 例题37
0Ci:w|J 习题39
%:.IG.`d 第2章理想光学系统42
nnuJY$O;M 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
6.M!WK{+ 2.1.1理想光学系统的基本特性42
^:2>I $ 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
"Xj>dB1~ 2.2理想光学系统的物像关系45
-ze@~Z@ 2.2.1图解法求像45
X=[`+= 2.2.2解析法求像46
tg;AF<VI 2.3理想光学系统的放大率48
8nTdZu 2.3.1放大率48
]//Dd/L6 2.3.2节点和节平面49
=`t%p1 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
A&`7 l5~X 2.4理想光学系统的组合52
jF6[+bW< 2.4.1双光组组合52
n:[LsbTk 2.4.2多光组组合55
zJTSg 2.5单透镜57
tRXR/;3O 2.5.1单个折射球面的主点57
vJg^uf) 2.5.2单
透镜的基点与基面58
fH 0&Wc3yC 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
0kL
tL!3 2.6光学系统中的光束限制62
V&>mD"~MP 2.6.1光阑及其作用62
XB+Juk&d 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
}^ZPah 2.6.3视场光阑65
X`0`A2
n 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
h"(HDn q 2.6.5光学系统的景深67
jEW@~e 2.6.6远心光路70
RQW<Sp~ 2.7像差概述72
;mXw4_{ 2.7.1轴上点球差72
cB4p.iO
2.7.2单色光轴外像差73
F17nWvF 2.7.3色差78
J-Wphc!m 2.8波像差80
}tPI#[cfK 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
gro@+^DmT 2.9.1近轴光的矩阵表示82
YCu9dBeVS 2.9.2物像矩阵83
CDGN}Q2 _ 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
ek]CTUl* 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
> 72qi*0 例题88
0
hS(9y40 习题91
wIK&EGQ 第3章光学仪器的基本原理94
nX-%qc" 3.1眼睛94
LYp=o8JW| 3.1.1眼睛的结构94
qh9Ix 3.1.2眼睛的调节96
yWZ%|K~$ 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
oWdvpvO 3.1.4眼睛的分辨率98
Hh0a\%! 3.2放大镜98
MUqV$#4@I 3.2.1放大镜的放大率99
Q~G>=J9 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
bId@V[9 3.3显微镜101
'E~[I"0 3.3.1显微镜的成像原理101
pax;#*QcQ 3.3.2显微镜中的光束限制103
a*nx2d 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
c!=^C/5Ee 3.3.4显微物镜106
IQQWp@w#8 3.4望远镜107
[9xUMX^} 3.4.1望远镜的一般特性107
Wf:I
0 3.4.2望远物镜110
3qBZzM
O* 3.4.3望远镜目镜111
$K*&Wdo 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
l} UOg
3.5摄影系统118
X00!@
^g 3.5.1摄影物镜的光学特性118
. [5{ 3.5.2摄影物镜的景深120
[";<YR7iRN 3.5.3摄影物镜的类型121
1U< g 3.6现代光学系统122
H| 1O>p& 3.6.1激光光学系统122
&[4lP~ 3.6.2傅里叶变换光学系统128
cQldBc 3.6.3线性成像物镜131
k-a3oLCR, 习题133
l*z.20^P 第二篇物 理 光 学
Z4@GcdZ 第4章光的电磁理论137
cG~-OHU 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
Vpsv@\@J> 4.1.1电磁波谱137
8^%Nl `_2B 4.1.2电磁场基本方程138
mo-
Y % 4.2光波在各向同性介质中的传播141
kZ3w 2=x3v 4.2.1波动方程141
7iBN!"G0 4.2.2时谐均匀平面波143
C"!k`i=Lj 4.3光波的偏振特性150
uGMmS9v$ J 4.3.1光波的偏振态150
Q`7.-di 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
V_Oj?MMpn 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
fG*366W 4.4.1反射定律、折射定律154
PK<+tIm\ 4.4.2菲涅耳公式156
#DFfySH)A 4.4.3反射率和透射率160
~kW[d1'c 4.4.4全反射与临界角164
^E(:nxQ6s 4.5光波场的频率谱168
#0;ULZ99aH 4.5.1光波场的时间频率谱168
2RC|u?+@ 4.5.2光波场的空间频率谱173
NLA/XZ 4.6球面光波和柱面光波176
mIX[HDy:V$ 4.6.1球面光波176
I@<\DltPi 4.6.2柱面光波177
o 0'!u 例题178
YB1uudW9 习题181
kL1StF#p 第5章光的干涉184
Vy7o}z` 5.1光干涉的条件184
p 3*y8g- 5.1.1光的干涉现象184
rW(<[2 vg 5.1.2光干涉的条件185
l4+Bs!i` 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
-*T<^G;rK 5.2双光束干涉189
U4*Q;A# 5.2.1分波面双光束干涉189
>MeM 5.2.2分振幅双光束干涉193
$06[D91' 5.3多光束干涉200
fyE#8h_>4 5.3.1平行平板的多光束干涉200
z nxAP| 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
mWPA]g( 5.4光学薄膜208
- .EH?{i 5.4.1单层光学薄膜208
?]]d
s] 5.4.2多层光学薄膜210
bYKe5y= 5.4.3光学薄膜的应用214
F$k^px 5.4.4高反射率的测量217
?' :v):J} 5.5典型的干涉仪及其应用219
BQ7p<{G 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
Lm{qFu 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
*VPjBzcH 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
dRD t.U!T 5.6光的相干性227
EDf"1b{PX 5.6.1光的空间相干性227
W1T%
Q88 5.6.2光的时间相干性232
Q`kJ3b 例题235
#oX8EMqs< 习题238
/eO:1c
第6章光的衍射243
vk&6L%_~a 6.1光的衍射现象243
G)G
257K"~ 6.2衍射的基本原理244
;qN;oSK 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
!\6<kQg# 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
x[_SNX" 6.2.3衍射的巴比涅原理250
c&GVIrJ 6.3夫琅禾费衍射250
+M=`3jioL 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
?;0w 1 6.3.2矩孔衍射251
O8Dav^\y? 6.3.3单缝衍射255
<Cbi5DtR 6.3.4圆孔衍射256
u9zEhfg8 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
s1GR!*z> 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
45aUz@ 6.4.2成像系统的分辨率261
iX|K4.Pz{ 6.5夫琅禾费多缝衍射264
.;$Ub[ 6.5.1强度分布公式264
TF1,7Qd 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
S<Os\/* 6.6衍射光栅270
js..k*j 6.6.1光栅的分光性能270
=G,wR'M 6.6.2闪耀光栅273
R ~ZcTY[8 6.6.3波导光栅275
?-Zl(uX 6.7菲涅耳衍射278
LpYG!K l 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
N|@jHxy 6.7.2菲涅耳波带片282
r&y0`M 6.7.3菲涅耳直边衍射285
~9 [O' 6.8全息术290
<c77GimD? 6.8.1全息术的原理291
[Xyu_I-c 6.8.2全息术的特点293
<%iRa$i5 6.8.3全息术的应用293
dtT:,& 例题296
YLsOA`5X 习题299
Oo0SDWI`( 第7章晶体光学302
8v }B-cS 7.1介电张量302
-Lhq.Q*a 7.1.1各向异性介质的介电张量302
mfqnRPZ 7.1.2介电张量的对称性304
T@%\?=P 7.2单色平面波在晶体中的传播306
o"!C8s_6 7.2.1相速度和光线速度306
.sCj3sX* 7.2.2菲涅耳公式309
9]Fi2M 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
*671MJ9 7.3.1晶体的光学分类311
9?XQB%44 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
SNJSRqWL/ 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
&.l^> # 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
PS}'LhZ 7.4晶体光学性质的图形表示318
W=:AOBK 7.4.1折射率椭球318
\47djmG- 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
:o 8XG 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
48IrC_0j 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
Lc#GBaJ 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
z?^oy. 7.5.3斯涅耳作图法329
m{;j
r< 7.6偏振器和补偿器332
6Hp+?mmh 7.6.1偏振器332
ZXIw^!8@/ 7.6.2波片338
RY
.@_{ 7.6.3补偿器341
k-Yli21-/| 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
bFIM07 7.7.1偏振光的矩阵表示343
O
joa3 7.7.2正交偏振345
ObfRwZh?q 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
IIG9&F$G 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
ZZn$N- 7.8偏振光的干涉351
j'k
< 7.8.1平行偏振光的干涉351
1Q/=s,{u 7.8.2会聚光的偏光干涉354
apOa E7| 7.9电光效应357
O 9C&1A|lA 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
%s! |,Cu 7.9.2电光张量357
6_s(Kx>j 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
BsU}HuQZQ 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
]|-sZ<?<i 7.9.5横向泡克尔效应363
.* )e24` 7.9.6电光效应的应用364
H$+@O- 7.10声光效应369
4*ZY#7h 7.10.1声光衍射369
Sv_Nb > 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
9=mc3m:Tb( 7.10.3布拉格衍射371
yQ)&u+r 7.10.4声光效应的应用373
gYCr,-_i 7.11旋光现象375
)n]"~I^ 7.11.1旋光现象的观察和规律375
>%ovL8F 7.11.2旋光现象的解释377
[l3ys 7.12磁致旋光效应 379
<5?pa3 7.12.1法拉第效应379
_u+ 7> 7.12.2法拉第效应的应用381
VV{>Kq+&,v 例题383
2t4\L3 习题388
WfD fj 第8章光的吸收、色散和散射391
egvb#:zW? 8.1光与物质相互作用的经典理论391
#R>x]Nt} 8.1.1经典理论的基本方程392
j^7A}fz 8.1.2介质的复折射率393
9QaE)wt 8.2光的吸收396
0k#7LubWZl 8.2.1光吸收定律396
+fvD1xHI 8.2.2一般吸收与选择吸收397
ae2Q^yLA 8.2.3吸收光谱399
$~S~pvT 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
Q~tXT_ 8.3光的色散403
*s,[Uy![ 8.3.1正常色散与反常色散404
8qqN0"{, 8.3.2光孤子406
f1]zsn: 8.4光的散射407
f~F{@),acZ 8.4.1线性散射408
P}]o$nWT 8.4.2非线性散射413
AN:yL
a! 例题417
6\ yBA_z 习题418
pB4Uc<e 第9章现代光学技术简介420
qm3H/cC9+ 9.1航天光学遥感420
jQ,Vs=*H 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
|mP};&b 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
.[}G{%M~[ 9.1.3航天光学遥感的发展426
{"+M%%`*# 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
(-g*U# 9.2自适应光学430
i84!x%|P 9.2.1自适应光学的概念430
e{7\pQK 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
qa-FLUkIk! 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
NNF"si\FE 9.2.4自适应光学技术应用举例437
[lg!* 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
*I)J%# 9.3红外与微光成像442
~N/r;omVc 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
O 5:bdt. 9.3.2红外热成像技术443
%rMCiz 9.3.3微光成像技术448
0_eqO'" 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
ICb!AsL 9.4瞬态光学456
+]s,VSL5` 9.4.1高速摄影456
G.H8
><% 9.4.2超短脉冲激光技术460
qx'0(q2Ii( 9.5光学信息处理462
v !8=B21 9.5.1光学信息处理的基本原理462
N(Ru/9!y"
9.5.2光学信息处理的应用举例465
%\v8FCb 9.5.3空间光调制器469
c3 O/#* 9.5.4小结472
cf88Fd6l/ 9.6微光学472
HJ]xZ83pC 9.6.1微光学的基本概念472
|ZL?Pqki 9.6.2微光学元件和系统的设计474
~x^y5[5{ 9.6.3微光学元件加工技术475
{_Wrs.a'8 9.6.4微光学元件的应用483
g5|~i{"0 9.6.5我国在微光学方面的研究486
dgjK\pH`h 9.7单片光电集成486
TIKkS*$ 9.7.1单片光电集成的概念487
Z-U u/GjB 9.7.2Si基单片OEIC489
K9lekevB 9.7.3GaAs基单片OEIC490
Qz,2PO 9.7.4InP基单片OEIC491
st;iGg 9.7.5小结494
BS*79heY 习题答 案495
UPI- j#yc 参考文献502