光学专业书籍推荐:第一本《光学教程》,出版日期:2005-8-1。
ccUI\!TD{/ nT(Lh/
,C4gA(')K [SnnOq Ww 光学教程 PubO|Mf <oFZFlY@ 作者:叶玉堂
~"eQPTd 图书详细信息: [(*ObvEF ISBN:7302114617
I.C,y\ 定价:48元
]@Gw$ 印次:1-1
$ mH'%YDIl 装帧:平装
BWtGeaW/sr 出版日期:2005-8-1
6),U(e% 图书简介: ^p@R!228 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。
,CGq_>Z 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。
VLLE0W _] 前言: mA{G:
d 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。
G@Jl4iHug" 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。
@;^7kt 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!
(z8^^j[ 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。
=Gl6~lJ{_ 编者
pn5A6
# 2005年2月于电子科技大学
2 q4dCbJ! 目录: 71g\fGG\
第一篇应 用 光 学
8y9`xRy 第1章几何光学基础3
=N,ahq 1.1几何光学的基本定律3
5V"Fy&}: 1.1.1发光点、
光线和光束3
d]fo>[%Xr 1.1.2几何光学的基本定律4
p3e_:5k 1.1.3全反射5
3U.?Jbm-8 1.1.4费马原理6
~s$
jiA1 1.2物像基本概念7
0 It[Pa qG 1.2.1光学系统与完善像概念7
<KBzZ
!n5 1.2.2物和像的概念8
)&jE<C0 1.3球面和球面系统9
V~9vf*X 1.3.1符号法则9
G1:*F8q 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
@Czj] t` 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
:J
7p=sX 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
f:w#r.] 1.3.5球面反射镜17
,JLY
oE+ 1.3.6共轴球面系统19
=|Q7k +b 1.3.7透镜21
:o2^?k8k 1.4平面与平面系统23
4E"OD+ 1.4.1平面反射镜23
o ?9k{ 1.4.2平行平板26
*5Mg^}ZC5 1.4.3反射棱镜28
Qz[4M` M 1.4.4折射棱镜32
vk^ /[eha 1.4.5光楔33
7KB:wsz^ 1.5光学材料34
x)^/3 例题37
/4Df 'd 习题39
Ts~MkO 第2章理想光学系统42
{6/Yu:; 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
+nLsiC{& 2.1.1理想光学系统的基本特性42
?E6*Ef 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
6+Y^A})(F- 2.2理想光学系统的物像关系45
! u4'1jd[d 2.2.1图解法求像45
8J5{}4s\f 2.2.2解析法求像46
o<pb!]1 2.3理想光学系统的放大率48
f^EDiG>b` 2.3.1放大率48
h 8ND=( 2.3.2节点和节平面49
~9tPT0^+ 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
u lqh}Uv' 2.4理想光学系统的组合52
9rd7l6$R" 2.4.1双光组组合52
D09/(%4j 2.4.2多光组组合55
*.+Eg$'~V 2.5单透镜57
@D'NoA@1A 2.5.1单个折射球面的主点57
Sz"rp9x+ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
Ah|,`0dw 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
f{[ ]m(X; 2.6光学系统中的光束限制62
D:r+3w:l] 2.6.1光阑及其作用62
qYwEPGa\ 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
K~U5jpc 2.6.3视场光阑65
xe=/T#% 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
b }^ylm 2.6.5光学系统的景深67
qMHI-h_A 2.6.6远心光路70
IM^K]$q$47 2.7像差概述72
xDJs0P4 2.7.1轴上点球差72
cyQ&w>' 2.7.2单色光轴外像差73
@$e!|.{1q 2.7.3色差78
)`*=P}D 2.8波像差80
Z^fkv 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
+H'{!:e5 2.9.1近轴光的矩阵表示82
O6P{+xj$ 2.9.2物像矩阵83
+VN&kCx) 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
O.9r'n4f 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
Kt 0
3F$ 例题88
YhZmyYamE 习题91
IKm_YQ$XOy 第3章光学仪器的基本原理94
p>O>^R 3.1眼睛94
*yDsK+[_ 3.1.1眼睛的结构94
LH"CIL2 3.1.2眼睛的调节96
FA+'E 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
{cYS0%Go 3.1.4眼睛的分辨率98
/c>@^ 3.2放大镜98
S(c&XJR 3.2.1放大镜的放大率99
E\X:VQ9 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
G<8d=} 3.3显微镜101
]<zjD%Ez 3.3.1显微镜的成像原理101
U)3*7D 3.3.2显微镜中的光束限制103
d=6FL" .o 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
pc=f, 3.3.4显微物镜106
5d4/}o}%" 3.4望远镜107
mfI>1W( 3.4.1望远镜的一般特性107
'/ >7pB 3.4.2望远物镜110
V"r2 t9A 3.4.3望远镜目镜111
?FRuuAS 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
y\xa<!:g 3.5摄影系统118
Kb/w+J
S 3.5.1摄影物镜的光学特性118
?JinX'z 3.5.2摄影物镜的景深120
\'BA}v
&/ 3.5.3摄影物镜的类型121
'0\v[f{K3G 3.6现代光学系统122
\QZ~w_ 3.6.1激光光学系统122
B9&$sTAB 3.6.2傅里叶变换光学系统128
y9#r
SA* 3.6.3线性成像物镜131
';\v:dP 习题133
BwpSw\\?@ 第二篇物 理 光 学
6^'BhHP 第4章光的电磁理论137
Vzs_g]V 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
wS)2ymRg 4.1.1电磁波谱137
>[D(<b(U& 4.1.2电磁场基本方程138
|P>Yf0 4.2光波在各向同性介质中的传播141
?KKu1~a_ 4.2.1波动方程141
RTJ\|#w 4.2.2时谐均匀平面波143
TrEo5H ; 4.3光波的偏振特性150
i.(kX`~J1 4.3.1光波的偏振态150
vpoYb 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
$BPTk0Y 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
KcK,%!>B 4.4.1反射定律、折射定律154
1h[xVvo<L 4.4.2菲涅耳公式156
W{1" 4.4.3反射率和透射率160
|k:ecw 4.4.4全反射与临界角164
C=sEgtEI 4.5光波场的频率谱168
VsrYU@V 4.5.1光波场的时间频率谱168
MKr)6PG, 4.5.2光波场的空间频率谱173
&Se!AcvKF 4.6球面光波和柱面光波176
nc.(bb), 4.6.1球面光波176
q9^6A90 4.6.2柱面光波177
3rUuRsXn 例题178
.:nV^+) 习题181
s[}4Q|s% 第5章光的干涉184
bh~"LQS1 5.1光干涉的条件184
)yj:P 5.1.1光的干涉现象184
]nM 2J}7 5.1.2光干涉的条件185
zBKfaQI, 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
&>T7]]) 5.2双光束干涉189
NO%x
2dx0 5.2.1分波面双光束干涉189
I8s%wY9 5.2.2分振幅双光束干涉193
z5|m`$gy 5.3多光束干涉200
a*g7uaoP 5.3.1平行平板的多光束干涉200
)^)j=xs 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
e-`=?tct 5.4光学薄膜208
!/qQ:k-. 5.4.1单层光学薄膜208
Ul`~d
!3zH 5.4.2多层光学薄膜210
'PBuf:9lN 5.4.3光学薄膜的应用214
0&@pD`K e 5.4.4高反射率的测量217
?:
XY3!{ 5.5典型的干涉仪及其应用219
\@KK X 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
w9W0j 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
eM1=r:jgE 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
q"uP%TN 5.6光的相干性227
P>wDr`* 5.6.1光的空间相干性227
9!kH:Az[p 5.6.2光的时间相干性232
M#?^uu' 例题235
A$a>=U|Z8 习题238
WYayr1 第6章光的衍射243
5{esL4k 6.1光的衍射现象243
~*-%tFSv 6.2衍射的基本原理244
@'ln)RT, 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
Tx|}ke~ 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
- UMPt"o 6.2.3衍射的巴比涅原理250
[Up0<`Q{I_ 6.3夫琅禾费衍射250
Wi5rXZS 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
1yg5d9 6.3.2矩孔衍射251
5e|2b] f$ 6.3.3单缝衍射255
9cO
m$ 6.3.4圆孔衍射256
*}n)KK7aT 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
AvxP0@.` 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
RhPEda2 6.4.2成像系统的分辨率261
jb5nL`(j$ 6.5夫琅禾费多缝衍射264
D|lm, 6.5.1强度分布公式264
DJu&l 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
sgRD]SF 6.6衍射光栅270
TSp;VrOP 6.6.1光栅的分光性能270
P_Bhec|#fT 6.6.2闪耀光栅273
YcQ3:i 6.6.3波导光栅275
/;K?Y#mf~j 6.7菲涅耳衍射278
*GMs>"C 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
-j<g}IG 6.7.2菲涅耳波带片282
mH/$_x)o 6.7.3菲涅耳直边衍射285
<.l$jW] 6.8全息术290
2o\GU 6.8.1全息术的原理291
)HFl 0[vT 6.8.2全息术的特点293
tI&E@ 6.8.3全息术的应用293
<jnra4> 例题296
;Bs^+R7 习题299
F:P&hK 第7章晶体光学302
Bv)4YU 7.1介电张量302
} XJZw|n 7.1.1各向异性介质的介电张量302
5V($|3PI 7.1.2介电张量的对称性304
dl%KD8 7.2单色平面波在晶体中的传播306
}_A#O|dxO 7.2.1相速度和光线速度306
k\~A\UIYo 7.2.2菲涅耳公式309
&M6cCT]&M 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
)iiwxpdw 7.3.1晶体的光学分类311
!8#!P 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
%mv9+WJN. 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
:M%s:,]R 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
GkutS.2G# 7.4晶体光学性质的图形表示318
o YZmz 7.4.1折射率椭球318
*YhX6J1 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
:2\H>^uV 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
T&5dF9a 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
@Qa)@'u 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
YnCWmlC 7.5.3斯涅耳作图法329
P!Mz5QZ+ 7.6偏振器和补偿器332
B 3Yj 7.6.1偏振器332
g3i !> 7.6.2波片338
-c1$>+ 7.6.3补偿器341
3}}#'5D 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
-XSu;'4q 7.7.1偏振光的矩阵表示343
@$ea-fK?? 7.7.2正交偏振345
TN=MZ{L 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
}g? 9/)z 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
'x-PQQ 7.8偏振光的干涉351
*Y2d!9F}Sa 7.8.1平行偏振光的干涉351
SAa
hkX 7.8.2会聚光的偏光干涉354
wkp|V{k 7.9电光效应357
9%VNzPzf 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
in^Rf`
" 7.9.2电光张量357
dB^')-wA 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
(:p&[HNuN 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
b;[u=9ez 7.9.5横向泡克尔效应363
"I|[m%\ 7.9.6电光效应的应用364
3j2% '$>E^ 7.10声光效应369
(aO+7ykRuJ 7.10.1声光衍射369
$g|/.XH% 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
o~Im5j],* 7.10.3布拉格衍射371
nsq7,%5 7.10.4声光效应的应用373
D:uBr|(' 7.11旋光现象375
$X %w9le 7.11.1旋光现象的观察和规律375
fRTQ5V 7.11.2旋光现象的解释377
D;VFMP 7.12磁致旋光效应 379
[y>;[K 7.12.1法拉第效应379
;tR,w
7.12.2法拉第效应的应用381
e3L<;MAt 例题383
ya9V+/i7T_ 习题388
Tv;|K's' 第8章光的吸收、色散和散射391
hb>,\46} 8.1光与物质相互作用的经典理论391
xl(];&A3 8.1.1经典理论的基本方程392
=9oN#4mWK 8.1.2介质的复折射率393
$=j}JX}z 8.2光的吸收396
6m$,t-f0b 8.2.1光吸收定律396
T/V 5pYl 8.2.2一般吸收与选择吸收397
Xegg2.Kk 8.2.3吸收光谱399
#_tixg 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
&&}' 8.3光的色散403
&}1PH%6 8.3.1正常色散与反常色散404
#du!tx ( _ 8.3.2光孤子406
6 ]@H .8+ 8.4光的散射407
Ny;(1N|&3 8.4.1线性散射408
c%uX+\-$ 8.4.2非线性散射413
y@|gG&f
T 例题417
.1yp}&e# 习题418
/=x) 9J 第9章现代光学技术简介420
s!q6OVJ- 9.1航天光学遥感420
Ksq{=q-T 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
,$,6%"'" 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
N1RZ 9.1.3航天光学遥感的发展426
pI>i1f=W 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
#:v e3gWl 9.2自适应光学430
0R,?$qM\ 9.2.1自适应光学的概念430
k,xY\r$ 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
:N~1fvx 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
F*F
U[ 5 9.2.4自适应光学技术应用举例437
fPs'A 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
?~e 8:/@ 9.3红外与微光成像442
h sVf/% 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
;}b.gpG 9.3.2红外热成像技术443
9PA\Eo|Yb 9.3.3微光成像技术448
/q4<ZS# 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
v1yNVs\} 9.4瞬态光学456
Z-RgN 9.4.1高速摄影456
slV+2b 9.4.2超短脉冲激光技术460
DiyviH 9.5光学信息处理462
Uhc2`r#q 9.5.1光学信息处理的基本原理462
-{i;!XE$SR 9.5.2光学信息处理的应用举例465
6@-VLO))O 9.5.3空间光调制器469
Y" &