光学专业书籍推荐：第一本《光学教程》，出版日期：2005-8-1。
>`o; hTS l,@rB+u 
%Gc)$z/Wd : @]%n~x 光学教程 9? .
@D+2dT0[M 作者：叶玉堂
'wd&O03& 图书详细信息： 716r/@y$6 ISBN：7302114617
?*dt JL 定价：48元
"U o~fJ 印次：1-1
.)[0yW & 装帧：平装
2k W*Z7@D 出版日期：2005-8-1
K(75)/ 图书简介： :e!3-#H 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
s~g0VNu Y 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
7 (pl HW| 前言： =BroH\ 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
kJk6lPSqi7 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
9six]T 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
# iVr @|, 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
0 + 3{fD/ 编者
-n~%v0D8c 2005年2月于电子科技大学
A# Ne 07d 目录： \Y^GA;AMQQ 第一篇应 用 光 学
\kEC|O)8 第1章几何光学基础3
j SdW?IH 1.1几何光学的基本定律3
]*TW%mY 1.1.1发光点、
光线和光束3
q "$C)o 1.1.2几何光学的基本定律4
F42?h:y8I 1.1.3全反射5
82KWe= 1.1.4费马原理6
/ 33m6+ 1.2物像基本概念7
.M( [n- 1.2.1光学系统与完善像概念7
P\{ }yd 1.2.2物和像的概念8
sM6o(=> 1.3球面和球面系统9
4`'V%)M 1.3.1符号法则9
H{ I,m- 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
nXAGwU8a 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
wuKr 9W9Xa 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
"] [u 1.3.5球面反射镜17
PaZd^0'!Z 1.3.6共轴球面系统19
bBgyLyg 1.3.7透镜21
`9mc+ 1.4平面与平面系统23
T 07 AH 1.4.1平面反射镜23
>gf,8flg j 1.4.2平行平板26
h )h%y)1 1.4.3反射棱镜28
W-<`Vo' 1.4.4折射棱镜32
Rv Uw,= 1.4.5光楔33
=i:,")W7= 1.5光学材料34
a
Ju v{ 例题37
vpz l{ 习题39
c_Jcy 第2章理想光学系统42
i#:M2&twE 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
rp,Us#>6 2.1.1理想光学系统的基本特性42
r j/1AK 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
y,Z2`Zmu 2.2理想光学系统的物像关系45
Tl L\&n.$ 2.2.1图解法求像45
2U& +K2 2.2.2解析法求像46
>6Ody<JPHP 2.3理想光学系统的放大率48
~ugH2jiB 2.3.1放大率48
6[\1Nzy> 2.3.2节点和节平面49
hUe\sv!x? 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
46gDoSS 2.4理想光学系统的组合52
BE)&.}l 2.4.1双光组组合52
*X 8Pa ;x 2.4.2多光组组合55
vf?Xt 2.5单透镜57
/>2zKF? 2.5.1单个折射球面的主点57
Xh@;4n 2.5.2单
透镜的基点与基面58
9;fs'R 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
3*#$:waGd 2.6光学系统中的光束限制62
cf%aOH YI* 2.6.1光阑及其作用62
1^tM%2rP' 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
<$Dj ags,F 2.6.3视场光阑65
?\_vqW 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
'tJxAD K 2.6.5光学系统的景深67
*r|Zbxf( 2.6.6远心光路70
(&Mv!6] 2.7像差概述72
N*SUA4bnuM 2.7.1轴上点球差72
9 e;8"rJ?C 2.7.2单色光轴外像差73
;^cMP1SH 2.7.3色差78
O:Wd
,3_ 2.8波像差80
2Ws'3Jz 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
rm4t 2.9.1近轴光的矩阵表示82
lw _@(E]E 2.9.2物像矩阵83
<4P.B?-/t 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
GjyTM 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
h>ZU67- 例题88
E&>;a!0b] 习题91
emI F{oP 第3章光学仪器的基本原理94
{Zo*FZcaX 3.1眼睛94
%lGT |XrY 3.1.1眼睛的结构94
*0Wkz'=U 3.1.2眼睛的调节96
M UUhg 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
A`1-c 3.1.4眼睛的分辨率98
;i!$rL 3.2放大镜98
y=zs6HaS 3.2.1放大镜的放大率99
FTu<$`!1L 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
` l 3.3显微镜101
o.wXaS8 3.3.1显微镜的成像原理101
\_ MWZRMc5 3.3.2显微镜中的光束限制103
# blh9.V&F 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
~^>g<YR[ 3.3.4显微物镜106
#g~]2x 3.4望远镜107
VVqpzDoXG 3.4.1望远镜的一般特性107
Y mm*p,` 3.4.2望远物镜110
+de5y]1H,| 3.4.3望远镜目镜111
[a7S?%>Bh 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
ik5"9b-\< 3.5摄影系统118
b6g/SIae 3.5.1摄影物镜的光学特性118
M$e$%kPShE 3.5.2摄影物镜的景深120
d?><+!a 3.5.3摄影物镜的类型121
mh35S!I3I^ 3.6现代光学系统122
7-mo\jw< 3.6.1激光光学系统122
$]MOAj"LH 3.6.2傅里叶变换光学系统128
j]m| }n 3.6.3线性成像物镜131
~*L@|? 习题133
KN~Rep cz@ 第二篇物 理 光 学
0aGAF ] 第4章光的电磁理论137
4KY@y?H g 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
z8
K#G%,: 4.1.1电磁波谱137
pp()Hu3J 4.1.2电磁场基本方程138
[ZD`t ,x( 4.2光波在各向同性介质中的传播141
gF\a c%9 4.2.1波动方程141
$' KhA6 u 4.2.2时谐均匀平面波143
pIY3ft\ 4.3光波的偏振特性150
- XB[2h 4.3.1光波的偏振态150
Ni #y=cb 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
:@S=0|:j 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
~>$z1o&}. 4.4.1反射定律、折射定律154
j6Au<P 4.4.2菲涅耳公式156
(, $Lp0mB7 4.4.3反射率和透射率160
ZVz*1]}
4.4.4全反射与临界角164
Vu,:rPqI 4.5光波场的频率谱168
eNrwkV^ 4.5.1光波场的时间频率谱168
h([qq<Lzs 4.5.2光波场的空间频率谱173
:fQN_*B4@4 4.6球面光波和柱面光波176
8KWhXF 4.6.1球面光波176
XQcE
ZJ2 4.6.2柱面光波177
soqnr"
1 例题178
RY*yj&?w [ 习题181
10 *^ 第5章光的干涉184
e*o:ltP./ 5.1光干涉的条件184
fa,;S w 5.1.1光的干涉现象184
\oO &c 5.1.2光干涉的条件185
mWuhXY^Q 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
<n0j'P>1 5.2双光束干涉189
f0g&=k{OD 5.2.1分波面双光束干涉189
n;k
B_i*l 5.2.2分振幅双光束干涉193
]CgZt' h{ 5.3多光束干涉200
+'UxO'v3] 5.3.1平行平板的多光束干涉200
$'b b)@_ 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
BA_l*h%=Cc 5.4光学薄膜208
%Gm4,+8P3o 5.4.1单层光学薄膜208
i>;6Z s>S 5.4.2多层光学薄膜210
3,Bm"'b6 5.4.3光学薄膜的应用214
P>
~Lx 5.4.4高反射率的测量217
I2C1 mV 5.5典型的干涉仪及其应用219
,J'@e+jV 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
#uuNH ( 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
*'R2Lo<C 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
k _1o j[O 5.6光的相干性227
F-Ywl ) 5.6.1光的空间相干性227
2_){4+,fu 5.6.2光的时间相干性232
/(bn+l}W 例题235
;MjOs&1f0K 习题238
=[o/D0-Kn 第6章光的衍射243
[q!)Y:|u_> 6.1光的衍射现象243
M:w]g` LKl 6.2衍射的基本原理244
%`:+A?zL 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
7s1LK/R|u 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
e{d$OzT) V 6.2.3衍射的巴比涅原理250
O9F#gO|! 6.3夫琅禾费衍射250
{1W,-% 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
|R (rb-v 6.3.2矩孔衍射251
*1_A$14 l 6.3.3单缝衍射255
\K(#
r= 6.3.4圆孔衍射256
5va ;Ol4 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
]yA_N>k2K 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
.?.Q[ic 6.4.2成像系统的分辨率261
U &y?3 6.5夫琅禾费多缝衍射264
=JB1 ]b{| 6.5.1强度分布公式264
YCNpJGM 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
9_pOV%Qs 6.6衍射光栅270
vC5y]1QDd 6.6.1光栅的分光性能270
#:/-8Z(0 6.6.2闪耀光栅273
+#ANc;2g 6.6.3波导光栅275
Ib$?[ 6.7菲涅耳衍射278
Zh.[f+ l] 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
M hg_z.Z 6.7.2菲涅耳波带片282
7 *HBb- 6.7.3菲涅耳直边衍射285
g
[+_T{ 6.8全息术290
R~(_m#6`: 6.8.1全息术的原理291
)9> E} SU/ 6.8.2全息术的特点293
?:sQ]S/Er 6.8.3全息术的应用293
yy|F6Pq3` 例题296
]}dAm S/ 习题299
-j"2rIl4# 第7章晶体光学302
pJ]i)$M 7.1介电张量302
h-[FUPfuw 7.1.1各向异性介质的介电张量302
= %oKYQ 7.1.2介电张量的对称性304
G G[$- 7.2单色平面波在晶体中的传播306
'}
LAZQ" 7.2.1相速度和光线速度306
8Wyv!tL 7.2.2菲涅耳公式309
O PVc T 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
/h73'"SpDy 7.3.1晶体的光学分类311
@60/IE{- v 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
a]_e SU@ 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
viR-h
iD 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
/|{~GD +A& 7.4晶体光学性质的图形表示318
BA|*V[HBE 7.4.1折射率椭球318
j4.deQ, 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
!R wOU Ck
7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
pwO
U6A! 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
{F+iL&e) 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
' fP`ET5 7.5.3斯涅耳作图法329
W02swhS 7.6偏振器和补偿器332
]AzDkKj 7.6.1偏振器332
N b@zn0A(; 7.6.2波片338
QAh6!<.;@ 7.6.3补偿器341
2s:$4]K D 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
xBi``x2eY 7.7.1偏振光的矩阵表示343
Qcr-|?5L 7.7.2正交偏振345
S?Z"){ 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
)s 4a<S c] 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
seo.1.Da2 7.8偏振光的干涉351
'w5g s}1D 7.8.1平行偏振光的干涉351
Y:} !W 7.8.2会聚光的偏光干涉354
"k T?9& 7.9电光效应357
EAM2t|M G. 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
fbK`A?5K 7.9.2电光张量357
* (sFr E 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
"FT( U{^7d 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
b^]@8I[M 7.9.5横向泡克尔效应363
<rpXhcR 7.9.6电光效应的应用364
r*t\\2 7.10声光效应369
1ti 4 ZM 7.10.1声光衍射369
1#<KZN =$ 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
Z,jK(7D(
7.10.3布拉格衍射371
L
H`z '7&/ 7.10.4声光效应的应用373
Xi!`+N4 7.11旋光现象375
'+ cPx\ 4 7.11.1旋光现象的观察和规律375
K-b'jP\ 7.11.2旋光现象的解释377
9! sR} 7.12磁致旋光效应 379
rVo?I 7.12.1法拉第效应379
z(&~O;;N# 7.12.2法拉第效应的应用381
}\Mmp+ < 例题383
#ig* ! 习题388
J< U,~ra\ 第8章光的吸收、色散和散射391
To "J>:l 8.1光与物质相互作用的经典理论391
!Yan}{A, 8.1.1经典理论的基本方程392
ZeyA bo 8.1.2介质的复折射率393
;K9rE3
8.2光的吸收396
[10;Mg 8.2.1光吸收定律396
5E!G 8.2.2一般吸收与选择吸收397
JxM[LvVi 8.2.3吸收光谱399
gP?uLnzvi 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
=icynW^Fr 8.3光的色散403
zU)Ib<$ 8.3.1正常色散与反常色散404
B:Xmc,|, 8.3.2光孤子406
]FLi^ }ct 8.4光的散射407
8Ekk"h 6 8.4.1线性散射408
Ee cV%E 8.4.2非线性散射413
fudIUG. 例题417
+/E
yX = 习题418
h#>%\Pvt; 第9章现代光学技术简介420
Tp7slKc0p 9.1航天光学遥感420
aA -gl9 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
`:I <J p 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
ZRd,V ~iz 9.1.3航天光学遥感的发展426
Y@Zv 52, 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
&m>sGCZ 9.2自适应光学430
VTt{ 0 ~ 9.2.1自适应光学的概念430
,{br6*E 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
Uxyj\p 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
f2y:K6$'l* 9.2.4自适应光学技术应用举例437
hi30|^l- 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
QIMoe'p 9.3红外与微光成像442
?{O >&<~ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
LT3ViCZ -n 9.3.2红外热成像技术443
1[;~>t@C 9.3.3微光成像技术448
7:D@6<J? 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
dk^Uf84.Gr 9.4瞬态光学456
hZ obFf 9.4.1高速摄影456
5k^ UZw 9.4.2超短脉冲激光技术460
L/VlmN_v>s 9.5光学信息处理462
o=1M<dL 9.5.1光学信息处理的基本原理462
/ b)V=mcR 9.5.2光学信息处理的应用举例465
}sm PP* 9.5.3空间光调制器469
1 %nE 9.5.4小结472
4{s3S2f = 9.6微光学472
Yc,qXK- 9.6.1微光学的基本概念472
`bJ+r)+5 9.6.2微光学元件和系统的设计474
X. = % 9.6.3微光学元件加工技术475
mQ@A3/= ` 9.6.4微光学元件的应用483
H.HXwN/x 9.6.5我国在微光学方面的研究486
{Di()]/ 9.7单片光电集成486
2)A% 'Akf 9.7.1单片光电集成的概念487
1$*ZN4 9.7.2Si基单片OEIC489
/8(\AuDT 9.7.3GaAs基单片OEIC490
5)rMoYn25 9.7.4InP基单片OEIC491
12yr_ 9.7.5小结494
H 40~i =. 习题答 案495
)\bA'LuFy 参考文献502
