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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KLCd`vr.xf 48RSuH 光学教程 M&^Iun CC,CKb 作者：叶玉堂
6Ej.X)~'K 图书详细信息： Z&Xp9"j,@; ISBN：7302114617
10{zF_9yx 定价：48元
Jo4iWJpK 印次：1-1
UHFI4{Wz 装帧：平装
Z Z9D6+R 出版日期：2005-8-1
@w73U; 9\ 图书简介： cA{7*=G? 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。
a}[ 1*_G 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。
4N8(WI"4S 前言： uO5y{O2W 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+F <
r# 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。
n j6 |WJ 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!
I8Q!`K 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。
n
'E:uXv" 编者
nWFU8u% 2005年2月于电子科技大学
9z k RwrQ 目录： &%r<_1 第一篇应 用 光 学
XB ; C~: 第1章几何光学基础3
5aJd:36I 1.1几何光学的基本定律3
_:~I(c6 1.1.1发光点、
光线和光束3
fzZ`O{$8 1.1.2几何光学的基本定律4
XU|>SOR@z 1.1.3全反射5
{P'^X+B0* 1.1.4费马原理6
AY Ge`{ 1.2物像基本概念7
4~~G
i`XE 1.2.1光学系统与完善像概念7
N;R I
A 1.2.2物和像的概念8
IIO-Jr 1.3球面和球面系统9
L)X[$: 1.3.1符号法则9
ZK 5
wZU 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
?g9oiOhnG 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
PauF)p 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
0bl 8J5Ar5 1.3.5球面反射镜17
/Jf}~}JP 1.3.6共轴球面系统19
U5ME`lN*` 1.3.7透镜21
QE+HL8c^s 1.4平面与平面系统23
SaFNPnk= 1.4.1平面反射镜23
1"f)\FPG e 1.4.2平行平板26
I6Ga'5bV 1.4.3反射棱镜28
x Tf|u 1.4.4折射棱镜32
G_S2 Q @|Q 1.4.5光楔33
Zmz $
hr 1.5光学材料34
:%>TM/E N 例题37
(O"-6`w[ 习题39
/wU4^8Hz 第2章理想光学系统42
'+v[z=.8] 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
B3& C =*y 2.1.1理想光学系统的基本特性42
WB 5M ![ 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
gN .n _! 2.2理想光学系统的物像关系45
L\xR<m<, 2.2.1图解法求像45
n!&F%|o^^ 2.2.2解析法求像46
Z $Fm73 2.3理想光学系统的放大率48
'$5Q daj 2.3.1放大率48
){4 ! 2.3.2节点和节平面49
rIeOli:< 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
yq12"R s 2.4理想光学系统的组合52
(? 1 /\r 2.4.1双光组组合52
5#~E[dr 2.4.2多光组组合55
p4vX3?&1W 2.5单透镜57
D LO2$d 2.5.1单个折射球面的主点57
H1r8n$h 2.5.2单
透镜的基点与基面58
7V-uQ)* 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
eF C~&L; 2.6光学系统中的光束限制62
v]y=+* A 2.6.1光阑及其作用62
88Vl1d &b 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
_2X6c, 2.6.3视场光阑65
E| y
2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
La$?/\Dv) 2.6.5光学系统的景深67
,:8 oVq>? 2.6.6远心光路70
;]>a7o 2.7像差概述72
B^Hh rz! 2.7.1轴上点球差72
r*UE>_3J 2.7.2单色光轴外像差73
cnB:bQQK8 2.7.3色差78
gWfMUl 2.8波像差80
u1`JvfLrL 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
^00C"58A 2.9.1近轴光的矩阵表示82
`#?]g ! 2.9.2物像矩阵83
O? 0`QMY 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
c~u91h? 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
gP`CQ0t 例题88
]v#T9QQN 习题91
k,61Va 第3章光学仪器的基本原理94
465?,EpS 3.1眼睛94
4e?MthJ> 3.1.1眼睛的结构94
.V@3zzv\ 3.1.2眼睛的调节96
P52qt N< 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
_8e0vi! ~2 3.1.4眼睛的分辨率98
A().1h1_k 3.2放大镜98
V W( +sSQ 3.2.1放大镜的放大率99
O+t'E 9Fa 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
=g$%jM>35 3.3显微镜101
?@QcKQ@ 3.3.1显微镜的成像原理101
D~)bAPAD 3.3.2显微镜中的光束限制103
8aTo
TA7JA 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
"Ug+# ;}p$ 3.3.4显微物镜106
,6aF~p;wI| 3.4望远镜107
wZt2%+$6m 3.4.1望远镜的一般特性107
@4Lol2 3.4.2望远物镜110
Va^(cnwa 3.4.3望远镜目镜111
MP~+@ 0cv 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
p21li}Iu 3.5摄影系统118
e6Kyu* 3.5.1摄影物镜的光学特性118
D{6<,#P{w 3.5.2摄影物镜的景深120
x!fgZr{ 3.5.3摄影物镜的类型121
; jrmr`l= 3.6现代光学系统122
aX?
tnDv 3.6.1激光光学系统122
M:oZk&cs 3.6.2傅里叶变换光学系统128
D&1(qi=x& 3.6.3线性成像物镜131
;&XC*R+ 习题133
T3PwM2em_` 第二篇物 理 光 学
zGa
V^X 第4章光的电磁理论137
k0 ,]2R 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
=nv/
r 4.1.1电磁波谱137
z\>ZgRi~n 4.1.2电磁场基本方程138
;<#=|eD2 4.2光波在各向同性介质中的传播141
TP mb]j 4.2.1波动方程141
av~ kF 4.2.2时谐均匀平面波143
=oTj3+7 4.3光波的偏振特性150
o_&Qb^W 4.3.1光波的偏振态150
WTu!/J<\ 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
{ }P~nP 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
3 \K;y>NK 4.4.1反射定律、折射定律154
D[` ~=y( 4.4.2菲涅耳公式156
}j{Z
&(K 4.4.3反射率和透射率160
'`j MNKn\ 4.4.4全反射与临界角164
)g V @6w 4.5光波场的频率谱168
t? Q 4.5.1光波场的时间频率谱168
(
; _AP. 4.5.2光波场的空间频率谱173
fvj 4.6球面光波和柱面光波176
luJNdA:t& 4.6.1球面光波176
G-'Cj iMu 4.6.2柱面光波177
@#yl_r% 例题178
63kZ#5g(Dw 习题181
.dj}y
jd]f 第5章光的干涉184
7{3 8g 5.1光干涉的条件184
,fvhP $n 5.1.1光的干涉现象184
I7W?}bR*6 5.1.2光干涉的条件185
f / U~X; 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
|{La@X 5.2双光束干涉189
4)Ew
rU 5.2.1分波面双光束干涉189
VP*B< u 5.2.2分振幅双光束干涉193
_O&P!hI 5.3多光束干涉200
G$2Pny<! 5.3.1平行平板的多光束干涉200
=]o2{d 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
z&z5EtFUTh 5.4光学薄膜208
h;A~:}c, 5.4.1单层光学薄膜208
]PB95% 5.4.2多层光学薄膜210
@{ L|&Mk! 5.4.3光学薄膜的应用214
YTg8Zg-Z 5.4.4高反射率的测量217
dRUmC H 5.5典型的干涉仪及其应用219
k0 D): 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
v!AfIcEV 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
[d=BN ,? 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
#4V->I 5.6光的相干性227
~ J
>Jd 5.6.1光的空间相干性227
3?TUt{3g 5.6.2光的时间相干性232
sn+ kFvk}S 例题235
eh, _g. 习题238
AvB21~t&] 第6章光的衍射243
Nhtc ^D X 6.1光的衍射现象243
_~;K ] 6.2衍射的基本原理244
f/{ClP. 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
.g_^! t 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
[K1z/ea)V 6.2.3衍射的巴比涅原理250
%&wi@ *# 6.3夫琅禾费衍射250
nLR 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
1";s #Jq 6.3.2矩孔衍射251
ES)_X:\X?V 6.3.3单缝衍射255
K{XE|g 6.3.4圆孔衍射256
WfQZ7e 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
>AWWwq - 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
{IT x Ht 6.4.2成像系统的分辨率261
+9M";'\c 6.5夫琅禾费多缝衍射264
1w+)ne_& 6.5.1强度分布公式264
l0E]#ra" 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
()Q q7/ 6.6衍射光栅270
$<L@B|}F) 6.6.1光栅的分光性能270
XE#$|Z 6.6.2闪耀光栅273
4W=fQx] 6.6.3波导光栅275
iKv"200h( 6.7菲涅耳衍射278
0Kg?X 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
mNJCV8 < 6.7.2菲涅耳波带片282
34L1Gxf
6.7.3菲涅耳直边衍射285
QFFFxaeJg 6.8全息术290
j%gle%_ 6.8.1全息术的原理291
+5GPU 9k 6.8.2全息术的特点293
b`;Cm)@X!) 6.8.3全息术的应用293
bpa'`sf 例题296
k{bC3)'$#R 习题299
hJ75(I
*j 第7章晶体光学302
M3eFG@, 7.1介电张量302
h r6?9RJY 7.1.1各向异性介质的介电张量302
u R]8ZT") 7.1.2介电张量的对称性304
FJFO0Hb6 7.2单色平面波在晶体中的传播306
"i&9RA! 1 7.2.1相速度和光线速度306
V /RV, K1/ 7.2.2菲涅耳公式309
9}+X#ma.Nc 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
4ZkaH(a1 7.3.1晶体的光学分类311
Z7k ku :9 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
Lzx2An@R 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
s%G%s,d 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
7v}(R:* 7.4晶体光学性质的图形表示318
HrUE?Sq 7.4.1折射率椭球318
(IIZ vCek 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
LtV,djk 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
*hh9
K 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
ER;\Aes*? 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
c sV3mzP 7.5.3斯涅耳作图法329
li0)<("/ 7.6偏振器和补偿器332
BE!l{ 7.6.1偏振器332
T/:6Z 7.6.2波片338
w"L]?# 7.6.3补偿器341
-op)X> 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
? U
=Mdw 7.7.1偏振光的矩阵表示343
|O;vWn'U2 7.7.2正交偏振345
FM|3'a-z 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
f<y3/jl4 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
u"8KH
u5C@ 7.8偏振光的干涉351
fh` }~ aQ 7.8.1平行偏振光的干涉351
x+v&3YF 7.8.2会聚光的偏光干涉354
7Rn
4gT 7.9电光效应357
k7]4TIUD* 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
E`]un . 7.9.2电光张量357
R0K{ wY58 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
|W}D_2 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
t
;fJ` . 7.9.5横向泡克尔效应363
COj^pdE3 7.9.6电光效应的应用364
h-U]?De5\ 7.10声光效应369
E&)o.l<h| 7.10.1声光衍射369
U|aEyMU 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
'Z)#Sz Y 7.10.3布拉格衍射371
H|/"'t
OZ 7.10.4声光效应的应用373
/v.<h*hxWy 7.11旋光现象375
V6B[eV$D 7.11.1旋光现象的观察和规律375
a%`L+b5-$ 7.11.2旋光现象的解释377
! vuun | 7.12磁致旋光效应 379
fS p 7.12.1法拉第效应379
""IPaNHQ 7.12.2法拉第效应的应用381
qC q?`0&# 例题383
@VyF'
?} 习题388
s+ ^1\ 第8章光的吸收、色散和散射391
!E,|EdIr 8.1光与物质相互作用的经典理论391
|nU%H=Rs/ 8.1.1经典理论的基本方程392
rl-#E z 8.1.2介质的复折射率393
*%%n9T 8.2光的吸收396
"]q0|ZdOwH 8.2.1光吸收定律396
X^i3(N 8.2.2一般吸收与选择吸收397
<SdOb#2 8.2.3吸收光谱399
M0hR]4 T 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
-s ^cy+jd 8.3光的色散403
E!`/XB/nA 8.3.1正常色散与反常色散404
BM5)SgK 8.3.2光孤子406
O%<+& Q7 8.4光的散射407
"B9zQ,[Q 8.4.1线性散射408
rddn"~lm1 8.4.2非线性散射413
@6-3D/= 例题417
6U,:J'5gP 习题418
6=x]20 第9章现代光学技术简介420
G]dHYxG 9.1航天光学遥感420
4C3i 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
i%MR<M 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
5f75r 9.1.3航天光学遥感的发展426
!e~d,NIy 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
:u2tu60&MJ 9.2自适应光学430
4-9cp=\PE 9.2.1自适应光学的概念430
D\E"v,Y\+O 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
ClufP6' 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
[=:4^S|M 9.2.4自适应光学技术应用举例437
VeH%E.: 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
B5_QH8kt7 9.3红外与微光成像442
Np;tpq~ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
a, `B.I 9.3.2红外热成像技术443
`:2np{ 9.3.3微光成像技术448
mA #^Pv* 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
swMR+F#u* 9.4瞬态光学456
|1Nz8Vr. 9.4.1高速摄影456
QRF:6bAxsL 9.4.2超短脉冲激光技术460
9QkssI 9.5光学信息处理462
aw7pr464 9.5.1光学信息处理的基本原理462
3Q,p , 9.5.2光学信息处理的应用举例465
NkQain9 9.5.3空间光调制器469
uL^X$8K;( 9.5.4小结472
lxBcO/ 9.6微光学472
!_?HSDAj"n 9.6.1微光学的基本概念472
\P*%u 9.6.2微光学元件和系统的设计474
:4pO/I
~ 9.6.3微光学元件加工技术475
@Q:?, 9.6.4微光学元件的应用483
9~ifST \ 9.6.5我国在微光学方面的研究486
FH;)5GGnv 9.7单片光电集成486
bf[l4$3k 9.7.1单片光电集成的概念487
- @KT# 9.7.2Si基单片OEIC489
y;h co 9.7.3GaAs基单片OEIC490
(unJwh{7Q 9.7.4InP基单片OEIC491
qLB(Th\&' 9.7.5小结494
%F<3_#Y 习题答 案495
fJi?~[5< 参考文献502
