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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`g1~ya(MC u;1NhD<n 光学教程 v@SrEmg k~F/Ho+R& 作者:叶玉堂
3goJ(XI 图书详细信息: -iX!F~qS, ISBN:7302114617
Ot<!Y M 定价:48元
FJiP>S[] 印次:1-1
ts$UC $ 装帧:平装
R7b*(33 出版日期:2005-8-1
$^ 3 f}IzA 图书简介: haK5Oe/cE 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分,介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性,注意介绍了
激光系统和红外系统;第4~8章为物理光学部分,讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用,并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展;第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
0R%58,R 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材,也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
,gD i)] 前言: 8{e 3 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时,其中物理光学部分约60个学时,应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础,以物理光学和应用光学为主体内容,着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性,光的吸收、色散和散射,在介绍基础理论的同时,注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展,力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域,书中专辟一章(第9章),着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要,第1至8章选编了部分例题和习题,并在书后附有参考答 案。
Ik)Q0_<a 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章,并负责全书各章的内容衔接;肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容;杨春平编写第7章和第8章的部分内容;吴云峰编写第9章;王昱琳编写习题和答 案;李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿,并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
bJ}+<## 要特别提及的是,母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
tTamFL6 由于编者学识有限,加之时间仓促,书中难免出现缺点、错误或疏漏,恳请广大读者不吝指正。
=Bx~'RYl1d 编者
4(ZV\}j1 2005年2月于电子科技大学
Im#$iPIvT 目录: "VCr^' 第一篇应 用 光 学
Z:Am\7 I 第1章几何光学基础3
<3CrCEPC 1.1几何光学的基本定律3
je%12DM 1.1.1发光点、
光线和光束3
g"f^YEQ_ 1.1.2几何光学的基本定律4
Inoou'jX 1.1.3全反射5
DR=1';63 1.1.4费马原理6
%V/]V,w:*R 1.2物像基本概念7
r"{1H 1.2.1光学系统与完善像概念7
zb$U'D_-f 1.2.2物和像的概念8
r2w7lf66! 1.3球面和球面系统9
y9<Fv|Ric 1.3.1符号法则9
2uEu,YC 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
5}ah% 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
$Yc9><i 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
e)7r 1.3.5球面反射镜17
_=#mmZkq 1.3.6共轴球面系统19
x$I>e 1.3.7透镜21
$!w%= 1.4平面与平面系统23
B\yid@e 1.4.1平面反射镜23
wl9icrR> 1.4.2平行平板26
WF G/vzJ 1.4.3反射棱镜28
.}s a2- 1.4.4折射棱镜32
&|eQLY
#l 1.4.5光楔33
,Nh X% 1.5光学材料34
1uMdgrJRR 例题37
!}?]&[N= 习题39
uI/
A_ 第2章理想光学系统42
o~p^`5# 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
i9tM]/SP 2.1.1理想光学系统的基本特性42
{wySH[V 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
uyIA]OtyN 2.2理想光学系统的物像关系45
jT',+ 2.2.1图解法求像45
va<pHSX&I@ 2.2.2解析法求像46
db|$7]!w 2.3理想光学系统的放大率48
Ns(F%zkm 2.3.1放大率48
8pk">"#s 2.3.2节点和节平面49
/FY_LM 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
8wOPpdc 2.4理想光学系统的组合52
^gImb`<6- 2.4.1双光组组合52
IT|CfQ [D 2.4.2多光组组合55
X,~C 2.5单透镜57
+,,~<Vm 2.5.1单个折射球面的主点57
~7g6o^A> 2.5.2单
透镜的基点与基面58
"^`AS"z' 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
PH.v3
3K 2.6光学系统中的光束限制62
}dCnFZ{K3 2.6.1光阑及其作用62
X*@Sj;|m 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
|>)mYLN!y 2.6.3视场光阑65
-L@=j 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
}<p%PyM 2.6.5光学系统的景深67
w'C(? ?mH 2.6.6远心光路70
lx SGvvP4 2.7像差概述72
%BJ V$tO 2.7.1轴上点球差72
E),T, 2.7.2单色光轴外像差73
t [f] 2.7.3色差78
&I8ZVtg 2.8波像差80
~Q5HM 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
QMP:} 2.9.1近轴光的矩阵表示82
%?ad.F+7 2.9.2物像矩阵83
p6p_B 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
! WNr09` 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
?~"RCZ[;.f 例题88
u56cT/J1 习题91
G6FknYj 第3章光学仪器的基本原理94
rnUe/HjH 3.1眼睛94
*" wsMO 3.1.1眼睛的结构94
GI/o!0"_ 3.1.2眼睛的调节96
3~ylBJJ 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
hz!.|U@,{< 3.1.4眼睛的分辨率98
0t8-oui 3.2放大镜98
HzV3O-Qz] 3.2.1放大镜的放大率99
'a}pWkLB 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
:v#3;('7 3.3显微镜101
YRFM1?* 3.3.1显微镜的成像原理101
\O56!,k 3.3.2显微镜中的光束限制103
9"[#\TW9Vb 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
^VD14V3 3.3.4显微物镜106
NeYj[Q~xy 3.4望远镜107
^c*'O0y[D 3.4.1望远镜的一般特性107
OvkY zI` 3.4.2望远物镜110
c(fwl`y!x 3.4.3望远镜目镜111
n=`UhC 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
Lq:Z='Kc 3.5摄影系统118
tlE+G@|^ 3.5.1摄影物镜的光学特性118
:^K|u^_>P 3.5.2摄影物镜的景深120
;tO (,^ 3.5.3摄影物镜的类型121
=Z 2sQQVS 3.6现代光学系统122
>Tw|SK+3 3.6.1激光光学系统122
W1 E((2 3.6.2傅里叶变换光学系统128
O:4.xe 3.6.3线性成像物镜131
d:3G4g 习题133
vq|W& 第二篇物 理 光 学
dbw`E"g 第4章光的电磁理论137
m6s32??m 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
BQsy)H`4E 4.1.1电磁波谱137
YkTEAI|i 4.1.2电磁场基本方程138
=KkHck33 4.2光波在各向同性介质中的传播141
Jf2 4.2.1波动方程141
!I@"+oY< 4.2.2时谐均匀平面波143
*g7dB2{ 4.3光波的偏振特性150
$%LjIeVA5 4.3.1光波的偏振态150
CQS34&G$a 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
o}<}zTU 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
)tB mSVprl 4.4.1反射定律、折射定律154
Ef69]{E 4.4.2菲涅耳公式156
QM
O OJA 4.4.3反射率和透射率160
%A04'dj`zQ 4.4.4全反射与临界角164
cJ&%XN 4.5光波场的频率谱168
I_4'9 4.5.1光波场的时间频率谱168
^b'[81% 4.5.2光波场的空间频率谱173
1N2s[ \q$ 4.6球面光波和柱面光波176
0e&Vvl4DK 4.6.1球面光波176
H'GyWG|Wx 4.6.2柱面光波177
d+$a5 [^9 例题178
k \|Hd"T 习题181
$w{#o E 第5章光的干涉184
G0^NkH,k 5.1光干涉的条件184
'F1NBL 5.1.1光的干涉现象184
't]=ps 5.1.2光干涉的条件185
VUk2pEGO. 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
nI&Tr_"tm 5.2双光束干涉189
+c?1\{M 5.2.1分波面双光束干涉189
~!\n 5.2.2分振幅双光束干涉193
*G^QS"% 5.3多光束干涉200
to2dkU 5.3.1平行平板的多光束干涉200
.M!HVq47m 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
x,pzX( 5.4光学薄膜208
;kY'DKL( 5.4.1单层光学薄膜208
)=#QTiJ 5.4.2多层光学薄膜210
xDm^f^}> 5.4.3光学薄膜的应用214
O.Z<dy+ 5.4.4高反射率的测量217
QOMh"wC3 5.5典型的干涉仪及其应用219
8sLp! O;f2 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
wjDLsf, 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
t0(1qFi 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
Mz_*`lRN 5.6光的相干性227
_Uc le 5.6.1光的空间相干性227
hT]\*}, 5.6.2光的时间相干性232
C[gy{40} 例题235
UoCFj2?C 习题238
se2ay_<F+ 第6章光的衍射243
a!vF;J-Zqa 6.1光的衍射现象243
6x7pqHM 6.2衍射的基本原理244
{dTtYL$'" 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
:A.dlesv6 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
r$<[`L+6 6.2.3衍射的巴比涅原理250
G$( B26 6.3夫琅禾费衍射250
`C9/= 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
PQDWY 6.3.2矩孔衍射251
0
fX 6.3.3单缝衍射255
LNOm"D?" 6.3.4圆孔衍射256
<KlG#7M> 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
,onOwPz 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
6SJ 6.4.2成像系统的分辨率261
;rC)*=4# 6.5夫琅禾费多缝衍射264
[9Q}e;T 6.5.1强度分布公式264
PRa#;Wb 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
!lpKZG 6.6衍射光栅270
)*Xd 6.6.1光栅的分光性能270
+zn&DG0\X 6.6.2闪耀光栅273
9)}Nx>K 6.6.3波导光栅275
F l@%? 6.7菲涅耳衍射278
u czOSd 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
c0h:Vqk- 6.7.2菲涅耳波带片282
[<CIh46S. 6.7.3菲涅耳直边衍射285
s~V%eq("} 6.8全息术290
j+YA/54` 6.8.1全息术的原理291
JL.noV3q$ 6.8.2全息术的特点293
I:?1(.kd2- 6.8.3全息术的应用293
qRC-+k:
例题296
g:V8"' 习题299
b+7!$ 第7章晶体光学302
9O1#% 7.1介电张量302
5'*v-l,[ 7.1.1各向异性介质的介电张量302
rXgU*3RG 7.1.2介电张量的对称性304
99)m d 7.2单色平面波在晶体中的传播306
ay4E\=k 7.2.1相速度和光线速度306
"-bsWC 7.2.2菲涅耳公式309
y(!J8(yA 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
:.u[^_
7.3.1晶体的光学分类311
anxZ|DE 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
t|XQFb@} 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
pH!e<m 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
0@ccXFE 7.4晶体光学性质的图形表示318
x"7`,W 7.4.1折射率椭球318
:jo
!Yi 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
Teo&V 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
,z8<[Q-# 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
]A.:8; 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
33/aYy 7.5.3斯涅耳作图法329
SY &)?~C 7.6偏振器和补偿器332
,j^z]; 7.6.1偏振器332
u^5X@. 7.6.2波片338
&"G4yM 7.6.3补偿器341
fjGYp 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
dB`3"aSN7 7.7.1偏振光的矩阵表示343
U5_1-wV 7.7.2正交偏振345
rsSE*(T
t 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
-`knSR 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
PH$fDbC8 7.8偏振光的干涉351
4Og&w] 7.8.1平行偏振光的干涉351
e&*< "WN 7.8.2会聚光的偏光干涉354
p:g`K#[F 7.9电光效应357
;G
27S<Q 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
wlvh DJ 7.9.2电光张量357
AiMD"7
)c 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
oz54IO 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
~ 8hAmM 7.9.5横向泡克尔效应363
0qND 2_ 7.9.6电光效应的应用364
X}UR\8g 7.10声光效应369
cU`sA_f 7.10.1声光衍射369
&}N=a 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
?<7o\Xk#{ 7.10.3布拉格衍射371
q>JW$8 7.10.4声光效应的应用373
|gl~wG1@ 7.11旋光现象375
yDk|ad| 7.11.1旋光现象的观察和规律375
/<J&ZoeJB 7.11.2旋光现象的解释377
iP nu *29 7.12磁致旋光效应 379
7*D*nY4+ 7.12.1法拉第效应379
DH@})TN*O 7.12.2法拉第效应的应用381
?=C?3R 例题383
eJh4hp;x 习题388
{OK+d#= 第8章光的吸收、色散和散射391
g8I=s7cnb 8.1光与物质相互作用的经典理论391
?z
"fp$ 8.1.1经典理论的基本方程392
A$w0+&*= 8.1.2介质的复折射率393
HW0EP J 8.2光的吸收396
Y6J7N^ 8.2.1光吸收定律396
N001c)*7Q 8.2.2一般吸收与选择吸收397
~Z ,bd$ 8.2.3吸收光谱399
mn5"kYy? 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
T!GX^nn*O 8.3光的色散403
.'+*>y! 8.3.1正常色散与反常色散404
)@%wj;>a 8.3.2光孤子406
F.nJXZnJ 8.4光的散射407
ve#*qz Y 8.4.1线性散射408
w>RBth^p 8.4.2非线性散射413
GQZLOjsop 例题417
d~lB4 习题418
Z @:5vo 第9章现代光学技术简介420
IYJS>G%* 9.1航天光学遥感420
Yn0l}=, n 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
bC[TLsh7{2 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
X<6Ro
es2 9.1.3航天光学遥感的发展426
hJ)>BeH0 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
LdSBNg#3 9.2自适应光学430
%TO=]>q 9.2.1自适应光学的概念430
ppwjr
+ 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
Y5J}*`[Mr 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
MT`gCvoF4P 9.2.4自适应光学技术应用举例437
I(i/|S&^ 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
hWzjn5w3 9.3红外与微光成像442
sk0N=5SB- 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
;=&D_jGf]
9.3.2红外热成像技术443
=N_7DT 9.3.3微光成像技术448
vrS)VJg` 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
QFg,pTj 9.4瞬态光学456
41pk )8~pt 9.4.1高速摄影456
6CK WKc 9.4.2超短脉冲激光技术460
xjm|ewo 9.5光学信息处理462
OHz>B!` 9.5.1光学信息处理的基本原理462
@y{i.G 9.5.2光学信息处理的应用举例465
lkj^<%N"r 9.5.3空间光调制器469
NT qtr=" 9.5.4小结472
^qs{Cf$ 9.6微光学472
Bl)znJ^ 9.6.1微光学的基本概念472
lnXb]tm; 9.6.2微光学元件和系统的设计474
ul{u^ j 9.6.3微光学元件加工技术475
$OE~0Z\0 9.6.4微光学元件的应用483
}~8/a3 9.6.5我国在微光学方面的研究486
mLa0BIP 9.7单片光电集成486
Qv3g
4iJ 9.7.1单片光电集成的概念487
(IAc*V~ 9.7.2Si基单片OEIC489
Hh/Z4`&yi 9.7.3GaAs基单片OEIC490
-c^/k_n 9.7.4InP基单片OEIC491
P)7_RE*gY 9.7.5小结494
XM0;cF 习题答 案495
"E? 8.`T 参考文献502