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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U46qpb7 ,/fB~On- 光学教程 tTjadnX 'E\/H17 作者:叶玉堂
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图书详细信息: {yo{@pdX> ISBN:7302114617
yH=Hrz:<eM 定价:48元
WGmXq. 印次:1-1
_4#Mdnh}[ 装帧:平装
Yvi.l6JL 出版日期:2005-8-1
c)*,">$# 图书简介: `EXo =Dqc 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分,介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性,注意介绍了
激光系统和红外系统;第4~8章为物理光学部分,讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用,并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展;第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
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|WD!>` 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材,也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
1bz%O2U-( 前言: ;JuBybJb 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时,其中物理光学部分约60个学时,应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础,以物理光学和应用光学为主体内容,着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性,光的吸收、色散和散射,在介绍基础理论的同时,注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展,力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域,书中专辟一章(第9章),着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要,第1至8章选编了部分例题和习题,并在书后附有参考答 案。
{PGiNY%q 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章,并负责全书各章的内容衔接;肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容;杨春平编写第7章和第8章的部分内容;吴云峰编写第9章;王昱琳编写习题和答 案;李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿,并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
V=i/cI\ 要特别提及的是,母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
;\'d9C 由于编者学识有限,加之时间仓促,书中难免出现缺点、错误或疏漏,恳请广大读者不吝指正。
{"dvU"y)\ 编者
!:]/MpQ ? 2005年2月于电子科技大学
?&`PN<~2z 目录: [Qw BSq8) 第一篇应 用 光 学
z|M+
FHl$ 第1章几何光学基础3
`{oFdvL~) 1.1几何光学的基本定律3
ngt?9i;N 1.1.1发光点、
光线和光束3
gzMp&J 1.1.2几何光学的基本定律4
MdC}!&W 1.1.3全反射5
euMJ c 1.1.4费马原理6
^)nIf)9}7 1.2物像基本概念7
3(oB[9]s 1.2.1光学系统与完善像概念7
|j2$G~B6 1.2.2物和像的概念8
$etw'c0 1.3球面和球面系统9
5!s7`w]8*0 1.3.1符号法则9
g1H$wU3eu 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
.A Dik}o 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
W"
i3:r 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
<"hq}B 1.3.5球面反射镜17
S4Q
fx6:~h 1.3.6共轴球面系统19
(rieg F 1.3.7透镜21
T5_/*`F 1.4平面与平面系统23
20,}T)}Tm 1.4.1平面反射镜23
Op_(10| 1.4.2平行平板26
WvoJ^{\4N* 1.4.3反射棱镜28
!hugn6 1.4.4折射棱镜32
O>@ChQF 1.4.5光楔33
V[;^{,; 1.5光学材料34
;u?L>(b 例题37
Im!fZ g 习题39
7~qyz]KkE 第2章理想光学系统42
ysH'X95 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
uPVO!`N3 2.1.1理想光学系统的基本特性42
X()yhe_ 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
a 7>^^?| 2.2理想光学系统的物像关系45
9 gc0Ri[4m 2.2.1图解法求像45
xFScj0Y 2.2.2解析法求像46
Aa`R40 yl 2.3理想光学系统的放大率48
+zg3/C4 S 2.3.1放大率48
0: Nw8J 2.3.2节点和节平面49
j,79G^/YG 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
s?Z{LWZ@ 2.4理想光学系统的组合52
M nnVk= 2.4.1双光组组合52
ce<88dL 2.4.2多光组组合55
Zs|m_O G 2.5单透镜57
*5KDu$'(e 2.5.1单个折射球面的主点57
fyF8RTm{ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
j a'_syn 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
=/+f3 2.6光学系统中的光束限制62
-KL5sK 2.6.1光阑及其作用62
_Wtwh0[r* 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
no,b_0@N 2.6.3视场光阑65
2dCD.9s9~ 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
LlcH#L$ 2.6.5光学系统的景深67
XD%GNZ 2.6.6远心光路70
2AXf'IOqE 2.7像差概述72
blKF78 2.7.1轴上点球差72
] 1s6= 2.7.2单色光轴外像差73
YJF|J2u 2.7.3色差78
MmQk@~ 2.8波像差80
WCP2x.gb5 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
)@],0yL 2.9.1近轴光的矩阵表示82
y-uSpW 2.9.2物像矩阵83
&9EcgazV 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
Hyb_>n 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
f&I5bPS7} 例题88
3~\,VO'' 习题91
5i-VnG
第3章光学仪器的基本原理94
(H;,E- 3.1眼睛94
7 &iav2q 3.1.1眼睛的结构94
CsJ&,(s( 3.1.2眼睛的调节96
M%bD7naBq 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
b/d1(B@ 3.1.4眼睛的分辨率98
6lm<>#_ 3.2放大镜98
TR9dpt+T 3.2.1放大镜的放大率99
"I
QM4: 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
PU-L,]K 3.3显微镜101
q4SEvP}fLx 3.3.1显微镜的成像原理101
0*,]`A= 3.3.2显微镜中的光束限制103
bh+m_$X~ 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
0|| 5r# 3.3.4显微物镜106
[ZL<Q 3.4望远镜107
A3.*d:A 3.4.1望远镜的一般特性107
Mu@(^zW 3.4.2望远物镜110
;!B,P-Z"g 3.4.3望远镜目镜111
UHS"{% 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
G%>{Z?!B 3.5摄影系统118
> .K 3.5.1摄影物镜的光学特性118
!
u9LZ 3.5.2摄影物镜的景深120
y\=^pla 3.5.3摄影物镜的类型121
GC[Ot~*_ 3.6现代光学系统122
L\q-Z.. 3.6.1激光光学系统122
oxug
3.6.2傅里叶变换光学系统128
C,B{7s0- 3.6.3线性成像物镜131
p2hPLq 习题133
IM_SZs 第二篇物 理 光 学
sZ0)f!aH:_ 第4章光的电磁理论137
9?uU%9r5P 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
$ncP#6 4.1.1电磁波谱137
rQ(u@u; 4.1.2电磁场基本方程138
M63t4; 0A 4.2光波在各向同性介质中的传播141
hV NT 4.2.1波动方程141
l6N"{iXU 4.2.2时谐均匀平面波143
ir~4\G! 4.3光波的偏振特性150
C3KAQU 4.3.1光波的偏振态150
7w}]9wCN? 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
P"|-)d 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
H-3*},9 4.4.1反射定律、折射定律154
sC_doh_M 4.4.2菲涅耳公式156
CUx-k|\ 4.4.3反射率和透射率160
}Vfc;2 4.4.4全反射与临界角164
NCVhWD21| 4.5光波场的频率谱168
++BQ==@ 4.5.1光波场的时间频率谱168
2BO"mc<#$ 4.5.2光波场的空间频率谱173
0GQKM~|H 4.6球面光波和柱面光波176
Pu(kCH{ 4.6.1球面光波176
S<g~VK!Tt 4.6.2柱面光波177
WH<\f|xR 例题178
F1/BtGvQE 习题181
y24/lc 第5章光的干涉184
>+@EU) 5.1光干涉的条件184
l - ~PX 5.1.1光的干涉现象184
/d>Jkv 5.1.2光干涉的条件185
hLaQ[9 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
5k;}I|rg % 5.2双光束干涉189
91UC>]}H 5.2.1分波面双光束干涉189
TVK*l* 5.2.2分振幅双光束干涉193
A27!I+M 5.3多光束干涉200
,7;euV5X 5.3.1平行平板的多光束干涉200
EME}G42KN 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
p+CK+m
5.4光学薄膜208
NW`Mc& 5.4.1单层光学薄膜208
db.~^][k 5.4.2多层光学薄膜210
yY!@FGsA 5.4.3光学薄膜的应用214
:/6u*HwZh 5.4.4高反射率的测量217
vV>=Uvm 5.5典型的干涉仪及其应用219
juMHc$d17 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
A`V:r2hnb 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
&H%z1Lp 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
"YN6o_*] 5.6光的相干性227
j|VX6U
5.6.1光的空间相干性227
Wqe0m_7 5.6.2光的时间相干性232
]3
76F7 例题235
OKnpG*)u=g 习题238
0NXaAf:2Z 第6章光的衍射243
`~1#X 6.1光的衍射现象243
_+<AxE9\ 6.2衍射的基本原理244
0+k=gO 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
+<3e@s& 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
0ej*0"Mq 6.2.3衍射的巴比涅原理250
1$ENNq#0 6.3夫琅禾费衍射250
[pSQ8zdF" 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
7=HpEc 6.3.2矩孔衍射251
/U="~{*-R 6.3.3单缝衍射255
v %S$5 6.3.4圆孔衍射256
ZFtN~Tg 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
=_[Ich,} 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
|&~);>Cq2 6.4.2成像系统的分辨率261
V5+|H1= 6.5夫琅禾费多缝衍射264
k>#-NPU$ 6.5.1强度分布公式264
d6A+pa'2 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
|%j7Es 6.6衍射光栅270
&&Otj-n5 6.6.1光栅的分光性能270
@e+qe9A| 6.6.2闪耀光栅273
64SRW8AH 6.6.3波导光栅275
! ~+mf^D 6.7菲涅耳衍射278
3*e )D/lm 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
6G:7r [ 6.7.2菲涅耳波带片282
j#9n.i
%h 6.7.3菲涅耳直边衍射285
"MDy0Tj8EN 6.8全息术290
\n-.gG 6.8.1全息术的原理291
ES5a`"H 6.8.2全息术的特点293
[k=LX+w@ 6.8.3全息术的应用293
<H|]^An!H 例题296
>t4<2|!(M 习题299
QPW+L*2 第7章晶体光学302
WDh*8!) 7.1介电张量302
Sv[+~co<l 7.1.1各向异性介质的介电张量302
QLZ%m $Z 7.1.2介电张量的对称性304
Q'rX ]kk_ 7.2单色平面波在晶体中的传播306
6t4{aa!L|9 7.2.1相速度和光线速度306
'3B7F5uLx" 7.2.2菲涅耳公式309
oMKG M@V 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
,DCrhk 7.3.1晶体的光学分类311
F "-GhjK 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
MYUL y2) 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
`'ak/%Krh 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
ZU5; w 7.4晶体光学性质的图形表示318
n0w0]dJ&lc 7.4.1折射率椭球318
nW ]T-! 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
tA-p!#V<k1 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
K?=g
IC: 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
-9(nsaV 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
MwWN;_#EO) 7.5.3斯涅耳作图法329
D}?JX5. 7.6偏振器和补偿器332
RYM[{]4b5F 7.6.1偏振器332
bJL ,pe+u 7.6.2波片338
s+a#x(7{ 7.6.3补偿器341
2MDY nMy 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
J!iKW 7.7.1偏振光的矩阵表示343
2XV3f$, H 7.7.2正交偏振345
KvlLcE~`o 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
lv&y<d; 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
@Cl1G 7.8偏振光的干涉351
#|6M*;l N| 7.8.1平行偏振光的干涉351
)"s(;kU! 7.8.2会聚光的偏光干涉354
#a!qJeWm0 7.9电光效应357
=2d h}8Mz 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
_%<qZT 7.9.2电光张量357
}M${ _D 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
9<"l!noy 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
%kiPE<<x 7.9.5横向泡克尔效应363
y{QF#&lW 7.9.6电光效应的应用364
(Uk\O`)m 7.10声光效应369
CPu~^ik 7.10.1声光衍射369
i$z*~SuM# 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
{Lvta4}7( 7.10.3布拉格衍射371
x-SYfvYY 7.10.4声光效应的应用373
BtKbX)R$J 7.11旋光现象375
S{JBV@@tC 7.11.1旋光现象的观察和规律375
7niI65 7.11.2旋光现象的解释377
h\*I*I8C 7.12磁致旋光效应 379
2%@<A 7.12.1法拉第效应379
TL([hR _
7.12.2法拉第效应的应用381
6"La`}B(T8 例题383
/XwwB 习题388
g y1i% 第8章光的吸收、色散和散射391
Cx
;n#dn* 8.1光与物质相互作用的经典理论391
t<znz6 8.1.1经典理论的基本方程392
'dcO-A:> 8.1.2介质的复折射率393
Med0O~T% 8.2光的吸收396
"ax"k0 8.2.1光吸收定律396
E=l^&[dIl 8.2.2一般吸收与选择吸收397
eed!SmP 8.2.3吸收光谱399
),f d, 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
pv,I_" 8.3光的色散403
I=}R
Z9 8.3.1正常色散与反常色散404
r~T3Ieb 8.3.2光孤子406
]D|Hq4ug 8.4光的散射407
$(;0;!t. 8.4.1线性散射408
L_}F.nbS5 8.4.2非线性散射413
;r3|EA35 例题417
2-gI@8NPI 习题418
IoWK 8x 第9章现代光学技术简介420
PA>su)N$ 9.1航天光学遥感420
u$mp%d8 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
IJofbuzw: 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
G1/ 9.1.3航天光学遥感的发展426
?a` $Y>?h 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
n;*W#c 9.2自适应光学430
j'|`:^
Sy 9.2.1自适应光学的概念430
O:W4W=K 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
nh%Q"; 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
Iih]q 9.2.4自适应光学技术应用举例437
bd3q207> 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
r#/Bz5Jb* 9.3红外与微光成像442
of?0 y-LT% 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
*]* D^' 9.3.2红外热成像技术443
B e2yS]U 9.3.3微光成像技术448
!!UQ,yU 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
C/A~r 9.4瞬态光学456
&!O~ f 9.4.1高速摄影456
oH kjMqju 9.4.2超短脉冲激光技术460
%B-m- =gz 9.5光学信息处理462
FK| q* 9.5.1光学信息处理的基本原理462
?K^~(D8( 9.5.2光学信息处理的应用举例465
5tl uS 9.5.3空间光调制器469
}
OAH/BW 9.5.4小结472
?$AWY\ 9.6微光学472
g=x1}nm 9.6.1微光学的基本概念472
y,=TB[d# 9.6.2微光学元件和系统的设计474
-O?&+xIK& 9.6.3微光学元件加工技术475
dE|luN~ 9.6.4微光学元件的应用483
{A MoE+U 9.6.5我国在微光学方面的研究486
]eIV'lP,j/ 9.7单片光电集成486
A0 1D-) 9.7.1单片光电集成的概念487
(Y$48@x 9.7.2Si基单片OEIC489
q.NvwJ 9.7.3GaAs基单片OEIC490
ouR(l; 9.7.4InP基单片OEIC491
rty&\u@} 9.7.5小结494
odC}RdN 习题答 案495
P0XVR_TJf 参考文献502