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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~L- 0~ B.89_!/:p 光学教程 yfmp$GO: $& cz$jyY 作者：叶玉堂
T>}0) s 图书详细信息： )y9 ;OA ISBN：7302114617
v,/[&ASz 定价：48元
a}:A, t< 6 印次：1-1
ifXW 装帧：平装
;B&^yj&; 出版日期：2005-8-1
QBy{| sQ` 图书简介： /b{o3, #.M 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。
PG{i,xq_B{ 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。
y }\r#"Z` 前言： xK(IS:HJ* 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。
O^5U B~ 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。
>\V6+ $cNp 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!
\|CP R6I 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。
b2N6L2~V 编者
rh@r\ H@j 2005年2月于电子科技大学
#
;K,,ku
x 目录： F\a]n^
Y 第一篇应 用 光 学
>~_J q|KBB 第1章几何光学基础3
MkwU<ae AB 1.1几何光学的基本定律3
Vy__b=ti? 1.1.1发光点、
光线和光束3
PU W[e% 1.1.2几何光学的基本定律4
GL1 'Zo 1.1.3全反射5
kw*)/ $5] 1.1.4费马原理6
nqT> qS[Z 1.2物像基本概念7
&5?G-mn 1.2.1光学系统与完善像概念7
AXs=1 e 1.2.2物和像的概念8
>R!"P[* 1.3球面和球面系统9
3UdU"d[75 1.3.1符号法则9
Q]@c&* _| 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
[F+(^- ( 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
r'/\HWNP 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
nX|Q~x] 1.3.5球面反射镜17
_a](V6 1.3.6共轴球面系统19
Ly;I,)w 1.3.7透镜21
h4_ b!E@ 1.4平面与平面系统23
l3 . 1.4.1平面反射镜23
U@'F%nHw 1.4.2平行平板26
C5|db{=\.* 1.4.3反射棱镜28
+Mk#9 r 1.4.4折射棱镜32
v5_7r%Hiw 1.4.5光楔33
l
_+6=u 1.5光学材料34
HTV ~ ?E 例题37
#02Kdo&Vy 习题39
t2-
^-g 6 第2章理想光学系统42
ldGojnS 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
ef=K_ ,
_ 2.1.1理想光学系统的基本特性42
^"9*
'vTtc 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
yEq#Dr 2.2理想光学系统的物像关系45
fiVHRSX60 2.2.1图解法求像45
0"78/6XIs 2.2.2解析法求像46
d|XmasGN 2.3理想光学系统的放大率48
qTT,U9]: 2.3.1放大率48
5u r)uz]w8 2.3.2节点和节平面49
w&Y{1r F> 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
>O#grDXb 2.4理想光学系统的组合52
Tkw;pb 2.4.1双光组组合52
oKA& An 2.4.2多光组组合55
ZtK\HDdp 2.5单透镜57
*FK`&(B+} 2.5.1单个折射球面的主点57
%v+=;jw 2.5.2单
透镜的基点与基面58
Pao%pA.< 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
+f>c xA
2.6光学系统中的光束限制62
& ze>X 2.6.1光阑及其作用62
z
x@$RS+] 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
; Y"N6% 2.6.3视场光阑65
MV0Lq:# N 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
JN4fPGbV 2.6.5光学系统的景深67
~=En +J}* 2.6.6远心光路70
9M a0^_ 2.7像差概述72
O /Rhf[7v* 2.7.1轴上点球差72
uj r(K=E 2.7.2单色光轴外像差73
tnz+bX 26 2.7.3色差78
h1[WhBL-O 2.8波像差80
=WG= C1Z 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
c>HK9z{ 2.9.1近轴光的矩阵表示82
fY,|o3# 2.9.2物像矩阵83
x[( ?# 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
geM6G$V& 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
fvEAIs 例题88
;apzAF 习题91
8z2Rry
w 第3章光学仪器的基本原理94
?+0GfIV 3.1眼睛94
F S"eM"z 3.1.1眼睛的结构94
p `F9Amb 3.1.2眼睛的调节96
uuNR?1 fS 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
WC,+Cn e 3.1.4眼睛的分辨率98
_:g&,2bc 3.2放大镜98
k |YWOy@D~ 3.2.1放大镜的放大率99
&QNY,Pj 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
cXnKCzSxZq 3.3显微镜101
#]]Su91BA 3.3.1显微镜的成像原理101
'?QuJFk i 3.3.2显微镜中的光束限制103
S'LZ k9 E 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
yX!HZu;j 3.3.4显微物镜106
:hRs`=d"r 3.4望远镜107
O bG|o1b 3.4.1望远镜的一般特性107
e@#kRklV& 3.4.2望远物镜110
r?/A?DMe 3.4.3望远镜目镜111
S4CbyXW 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
B, WTHU[AV 3.5摄影系统118
`J0i.0p 3.5.1摄影物镜的光学特性118
CO:u1? 3.5.2摄影物镜的景深120
Bux [6O % 3.5.3摄影物镜的类型121
3+Qxg+< 3.6现代光学系统122
k S#
CEU7 3.6.1激光光学系统122
O81X ;JdP3 3.6.2傅里叶变换光学系统128
laKuOx} 3.6.3线性成像物镜131
S=`+Ryc 习题133
BYrZEVM9 第二篇物 理 光 学
FR[ B v 第4章光的电磁理论137
h}`!(K^;3 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
|RkcDrB~ 4.1.1电磁波谱137
S~Z|PLtF 4.1.2电磁场基本方程138
MPgS!V1 4.2光波在各向同性介质中的传播141
4Y> Yi*n 4.2.1波动方程141
%V`F!D<D 4.2.2时谐均匀平面波143
I` K$E/ns 4.3光波的偏振特性150
Yap?^&GV 4.3.1光波的偏振态150
WE 6a' 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
#oeG!<Mn 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
JA)?p{j 4.4.1反射定律、折射定律154
*OJ/V O 4.4.2菲涅耳公式156
wxg^Bq)D*R 4.4.3反射率和透射率160
GN f 482 4.4.4全反射与临界角164
l%ayI 4.5光波场的频率谱168
"@A![iP 4.5.1光波场的时间频率谱168
j(:I7%3&(* 4.5.2光波场的空间频率谱173
^N}Wnk7ks' 4.6球面光波和柱面光波176
"gtHTqheH 4.6.1球面光波176
K;hh& sTB 4.6.2柱面光波177
aNn"X y\ k 例题178
M->*{D@a 习题181
0Sq][W= 第5章光的干涉184
9Jf)!o8 5.1光干涉的条件184
Rlnb db;!k 5.1.1光的干涉现象184
`p
b5*h6r! 5.1.2光干涉的条件185
).` S/F 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
bzDIhnw 5.2双光束干涉189
=gfI!w 5.2.1分波面双光束干涉189
Ho DVn/lr 5.2.2分振幅双光束干涉193
uwf
5!Z:> 5.3多光束干涉200
n+@F`]K e 5.3.1平行平板的多光束干涉200
H1GRMDNXOA 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
P g9hW 5.4光学薄膜208
Oa;X + 5.4.1单层光学薄膜208
NjP DX>R\K 5.4.2多层光学薄膜210
a,F&`Wg 5.4.3光学薄膜的应用214
;*ix~taL% 5.4.4高反射率的测量217
CQ`=V2:"ON 5.5典型的干涉仪及其应用219
T _b^ Tc` 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
bNFL O
Q 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
Uoya3#4 G 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
5 uq3\a 5.6光的相干性227
IK,|5] *Ar 5.6.1光的空间相干性227
k#8Ti"0 5.6.2光的时间相干性232
c4&' D;= 例题235
<FMq>d$\ 习题238
c _a Z{S 第6章光的衍射243
iGB_{F~t4} 6.1光的衍射现象243
dm-pxE " 6.2衍射的基本原理244
)jWO P,| 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
1O].v&{ 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
6sIL.S~c) 6.2.3衍射的巴比涅原理250
3nT
Z)L } 6.3夫琅禾费衍射250
43?^ 7_l- 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
^7;JC7qmN 6.3.2矩孔衍射251
SN4Q))dAU 6.3.3单缝衍射255
U\/5;Txy( 6.3.4圆孔衍射256
(~zd6C1. 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
'r(1Nj 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
%r&-gWTQ, 6.4.2成像系统的分辨率261
q$1PG+- 6.5夫琅禾费多缝衍射264
?JL7=o
X 6.5.1强度分布公式264
o6f_l^+H 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
^F?&|clM/ 6.6衍射光栅270
UobyK 3.% 6.6.1光栅的分光性能270
ThPE
0V 6.6.2闪耀光栅273
+ OV')oE 6.6.3波导光栅275
OD' ]: 6.7菲涅耳衍射278
sr@j$G#uW5 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
3=-4%%[M@ 6.7.2菲涅耳波带片282
G'YH 6x, 6.7.3菲涅耳直边衍射285
.2J
L$" 6.8全息术290
eEhr140 6.8.1全息术的原理291
XLMb=T~S 6.8.2全息术的特点293
# :T-hRu 6.8.3全息术的应用293
.NtbL./=| 例题296
M#|dIbns
H 习题299
+[SgO}sF 第7章晶体光学302
)%!XSsY.N| 7.1介电张量302
Sa19q.~% 7.1.1各向异性介质的介电张量302
uKgZ$-' 7.1.2介电张量的对称性304
RwS@I / 7.2单色平面波在晶体中的传播306
x `V;Y]7' 7.2.1相速度和光线速度306
Xl@cHO=i 7.2.2菲涅耳公式309
7ugZE93! 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
42>Ge>#F 7.3.1晶体的光学分类311
-,K! 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
eNiaM6(J 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
&rkEK4 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
(C]o, 7cYS 7.4晶体光学性质的图形表示318
i#%aTRKHd6 7.4.1折射率椭球318
A(]H{>PMy 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
Qr
Wj>uR 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
;[RZ0Uy= 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
yV) la@c 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
#+$Q+Z|6k 7.5.3斯涅耳作图法329
8w({\= 7.6偏振器和补偿器332
1Bxmm# 7.6.1偏振器332
r-,e;o>9 7.6.2波片338
KR7@[ 7.6.3补偿器341
A. UUW 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
;-Um Y}MU 7.7.1偏振光的矩阵表示343
qY 4#V k 7.7.2正交偏振345
dg4vc][ 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
OT'[:|x ; 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
};'\~g,1 7.8偏振光的干涉351
vM_:&j_?`` 7.8.1平行偏振光的干涉351
d#2$!z# 7.8.2会聚光的偏光干涉354
Fs[aa#v4B 7.9电光效应357
{mB0rKVm 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
d;n."+=[x 7.9.2电光张量357
_=|vgc 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
2P c%fuC 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
d\|!Hg, 7.9.5横向泡克尔效应363
TIvRhbu 7.9.6电光效应的应用364
kA7mLrON 7.10声光效应369
v@# b}N0n 7.10.1声光衍射369
B C'llD 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
FZ8b7nJ)4m 7.10.3布拉格衍射371
wj[$9UJb 7.10.4声光效应的应用373
Rb3V^;i 7.11旋光现象375
ExRe:^yU\ 7.11.1旋光现象的观察和规律375
N >>uCkC 7.11.2旋光现象的解释377
dK>7fy;mv 7.12磁致旋光效应 379
@?"h
!fyu 7.12.1法拉第效应379
r1fGJv1!o 7.12.2法拉第效应的应用381
S;]*) i,v 例题383
Hr$QLtr 习题388
/rSH"$ 第8章光的吸收、色散和散射391
SM@QUAXO 8.1光与物质相互作用的经典理论391
tnLAJ+ -M 8.1.1经典理论的基本方程392
&IlU|4`R% 8.1.2介质的复折射率393
qTQBt} 8.2光的吸收396
*{+G=d 8.2.1光吸收定律396
2h%z ("3/ 8.2.2一般吸收与选择吸收397
CW<N: F.9 8.2.3吸收光谱399
2U-3Q]/I} 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
@Vu(XG 8.3光的色散403
c_el ShK8# 8.3.1正常色散与反常色散404
eilYA_FL. 8.3.2光孤子406
In[Cr/&/Y 8.4光的散射407
(e"iO`H 8.4.1线性散射408
f|sFlUu& 8.4.2非线性散射413
$ [yFsA6 例题417
WVLHfkN 习题418
VU@9@%TN 第9章现代光学技术简介420
@_z4tUP 9.1航天光学遥感420
<jed!x 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
+ T8B: 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
NssELMtF!g 9.1.3航天光学遥感的发展426
v%ioj0, 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
>a}f{\Q 9.2自适应光学430
g(4xC7xK6 9.2.1自适应光学的概念430
c*@G_rb 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
4Fm90O 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
Zv#Ll@v 9.2.4自适应光学技术应用举例437
~9j%Hm0ht 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
GQ
|Mr{.; 9.3红外与微光成像442
\G-KplKS 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
y{N-+10z 9.3.2红外热成像技术443
J(6oL 9.3.3微光成像技术448
O |w J) 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
P+$ :( I 9.4瞬态光学456
AFAAuFE" 9.4.1高速摄影456
&iV,W4 9.4.2超短脉冲激光技术460
p}cw{ 9.5光学信息处理462
%HJK; 9.5.1光学信息处理的基本原理462
oJfr +3I 9.5.2光学信息处理的应用举例465
~*wk6&| 9.5.3空间光调制器469
1/ "WD?a 9.5.4小结472
=%/)m:f!^ 9.6微光学472
p|]\P%,\ 9.6.1微光学的基本概念472
&% -73nYw 9.6.2微光学元件和系统的设计474
y99mC$"Ee` 9.6.3微光学元件加工技术475
o]opdw 9.6.4微光学元件的应用483
gg8Uo G 9.6.5我国在微光学方面的研究486
$*?,#ta 9.7单片光电集成486
KY~- ;0x 9.7.1单片光电集成的概念487
>FkWH7 9.7.2Si基单片OEIC489
K>{ T_ ) { 9.7.3GaAs基单片OEIC490
Ih"XV 9.7.4InP基单片OEIC491
CvD "sHVq% 9.7.5小结494
~sXcnxLz 习题答 案495
O6OP =K!t: 参考文献502
