光学专业书籍推荐:第一本《光学教程》,出版日期:2005-8-1。
(F/HU"C EC<5M5Lc
MK omq YkSuwx@5_q 光学教程 F;pTXt}?5 3 t/ R 2M 作者:叶玉堂
L_E^}^1! 图书详细信息: +H41]W6 ISBN:7302114617
<#zwKTmK1 定价:48元
[.{^" <Z< 印次:1-1
DLU[<!C 装帧:平装
Sbp 出版日期:2005-8-1
P=c?QYF 图书简介: Tj Mb>w9 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。
<'W=]IAV 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。
YdK_.t0Mu 前言: +-U@0&Y3M 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。
GaHA% 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。
|Mt&p#y 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!
l(gJLjTH% 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。
HC?0Lj 编者
e"*BHvy F 2005年2月于电子科技大学
F@<O;b#Ip 目录: mU>&ql?e 第一篇应 用 光 学
RV}GK
L>gn 第1章几何光学基础3
:]yg 1.1几何光学的基本定律3
Jff 79)f 1.1.1发光点、
光线和光束3
wcwQj Hwd
1.1.2几何光学的基本定律4
\WcB9 1.1.3全反射5
&D]&UQf 1.1.4费马原理6
'm[6v} 1.2物像基本概念7
F#B5sLNb 1.2.1光学系统与完善像概念7
`{DG;J03[ 1.2.2物和像的概念8
.xEJaID\N 1.3球面和球面系统9
n"iNKR>nW 1.3.1符号法则9
O)O Uy 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
B "*`R!y 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
C>4UbU 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
TiQ^}5~M 1.3.5球面反射镜17
7^Na9]PY 1.3.6共轴球面系统19
NIaF 5z 1.3.7透镜21
3B;}j/h2 1.4平面与平面系统23
@^'$r&M 1.4.1平面反射镜23
ALfiR(! 1.4.2平行平板26
MA$Xv`6I\ 1.4.3反射棱镜28
"NKf0F 1.4.4折射棱镜32
@7fm1b 1.4.5光楔33
5Q|sta! 1.5光学材料34
_PV*lK= 例题37
N};t<Xev 习题39
zi
}(^~Fe 第2章理想光学系统42
^Z#@3= 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
'#A:.P 2.1.1理想光学系统的基本特性42
IfMpY;ow= 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
1+a@k 2.2理想光学系统的物像关系45
Ew]<jF|.# 2.2.1图解法求像45
1Fs-0)s8 2.2.2解析法求像46
Ssf+b!e] 2.3理想光学系统的放大率48
z{|LQt6q 2.3.1放大率48
F?cq'd 2.3.2节点和节平面49
Ib6(Bp9.L 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
/=TH08 2.4理想光学系统的组合52
'y.JcS!| 2.4.1双光组组合52
%l]Rh/VPn? 2.4.2多光组组合55
>fH*XP>( 2.5单透镜57
+;dXDZ2 2.5.1单个折射球面的主点57
};r|}v !~_ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
'B`#:tX^N 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
5,R`@&K3D 2.6光学系统中的光束限制62
@o&Ytd;i 2.6.1光阑及其作用62
dMV=jJ%Y 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
=U"dPLax 2.6.3视场光阑65
w.uK?A>W, 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
(ii(yz| 2.6.5光学系统的景深67
i4<BDX5 2.6.6远心光路70
=!CU $g 2.7像差概述72
?}8IQxU 2.7.1轴上点球差72
yj
zK.dM 2.7.2单色光轴外像差73
@1g&Z}L
o 2.7.3色差78
4mJFvDZV` 2.8波像差80
6G}c1nWU 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
OJpj}R 2.9.1近轴光的矩阵表示82
!y. $J< 2.9.2物像矩阵83
.YR8v1Cp 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
'M N1A;IJ 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
63M=,0-Qt 例题88
.$0Pr%0pWI 习题91
ne*#+Q{E 第3章光学仪器的基本原理94
Q'K$L9q 3.1眼睛94
0hwj\{" 3.1.1眼睛的结构94
H\#:,s {1 3.1.2眼睛的调节96
\|t{e8} 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
7W|Zq6pi 3.1.4眼睛的分辨率98
smup,RNZRX 3.2放大镜98
hcyO97@r 3.2.1放大镜的放大率99
"Pj}E=!k 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
CGZ^hoh/ 3.3显微镜101
kjE*9bUc 3.3.1显微镜的成像原理101
3=-
})X; 3.3.2显微镜中的光束限制103
ARWZ; GX 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
6Dst;: 3.3.4显微物镜106
4pPI'd&/7 3.4望远镜107
X;!~<~@Y 3.4.1望远镜的一般特性107
j?-R]^-5 3.4.2望远物镜110
K5`Rk"s 3.4.3望远镜目镜111
HnU Et/ 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
e&1\'Zq?> 3.5摄影系统118
AVFjBybu9 3.5.1摄影物镜的光学特性118
!h: Q 3.5.2摄影物镜的景深120
jg_n 7 3.5.3摄影物镜的类型121
d#>y }H9 3.6现代光学系统122
:=fvZA WD 3.6.1激光光学系统122
>emcJVYV`[ 3.6.2傅里叶变换光学系统128
<kbyZXV@K 3.6.3线性成像物镜131
Wi$dZOcSJ 习题133
%Q~CB7ILK 第二篇物 理 光 学
}ZzLs/v%X 第4章光的电磁理论137
r}W2 Ak\ 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
q3S+Y9L 4.1.1电磁波谱137
XUSvhr$| 4.1.2电磁场基本方程138
A5nO= 4.2光波在各向同性介质中的传播141
F,T~\gO5, 4.2.1波动方程141
dR+1aY; 4.2.2时谐均匀平面波143
'Cc(3 4.3光波的偏振特性150
7bF*AYM 4.3.1光波的偏振态150
6+`tn 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
+iA=y=;blH 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
z-,VnhLx 4.4.1反射定律、折射定律154
L`[z[p{? 4.4.2菲涅耳公式156
1%`7.;!i 4.4.3反射率和透射率160
GwLFL.Ke 4.4.4全反射与临界角164
=SBBvnPLI 4.5光波场的频率谱168
GEe`ZhG,
4.5.1光波场的时间频率谱168
6rX_-Mm6w 4.5.2光波场的空间频率谱173
jd:B \%#![ 4.6球面光波和柱面光波176
`i fiL 4.6.1球面光波176
>/^#Drwb!i 4.6.2柱面光波177
ZjVWxQ
例题178
Zyye%Ly 习题181
{{!Y]\2S 第5章光的干涉184
L?RF;jf 5.1光干涉的条件184
50~K,Jx6B 5.1.1光的干涉现象184
!;3PG9n3|h 5.1.2光干涉的条件185
]RIVc3?;$ 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
mT.e>/pa 5.2双光束干涉189
g/Wh,f3 5.2.1分波面双光束干涉189
Qe$k3! 5.2.2分振幅双光束干涉193
Q@QFV~ 5.3多光束干涉200
N1x@-/xa| 5.3.1平行平板的多光束干涉200
lMifpK 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
ry0%a[[ 5.4光学薄膜208
%y<]Yzv. 5.4.1单层光学薄膜208
..<3%fL3 5.4.2多层光学薄膜210
:}q\tNY< 5.4.3光学薄膜的应用214
i7Z=|& 5.4.4高反射率的测量217
Ee2c5C!|C 5.5典型的干涉仪及其应用219
K@:m/Z}|4 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
z@VP:au 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
Fn|gVR 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
<{J5W6 5.6光的相干性227
w4:\N U 5.6.1光的空间相干性227
jC, FG'P 5.6.2光的时间相干性232
<4`eQ 例题235
|qN'P}L 习题238
=A!S/;z> 第6章光的衍射243
z/]q)`G 6.1光的衍射现象243
pa<qZZ 6.2衍射的基本原理244
O'DW5hBL0 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
^TFs;|.. 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
H+C6[W= 6.2.3衍射的巴比涅原理250
!Pj/7JC0 6.3夫琅禾费衍射250
A74920X`W 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
Oejq@iM"( 6.3.2矩孔衍射251
$u9]yiY.{ 6.3.3单缝衍射255
bGXR7u&K 6.3.4圆孔衍射256
6Y384 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
e}{U7xQm1 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
/^7iZ|>:M: 6.4.2成像系统的分辨率261
fI|[Z+" 6.5夫琅禾费多缝衍射264
x"4%(xBu 6.5.1强度分布公式264
Iy7pt~DJ, 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
MXvXVhCU 6.6衍射光栅270
>cR)?P/o 6.6.1光栅的分光性能270
,?-\
x6 6.6.2闪耀光栅273
|M~ON= 6.6.3波导光栅275
2#5,MP~r 6.7菲涅耳衍射278
IB5BO7J 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
9.+/~$Ht
6.7.2菲涅耳波带片282
%{5n1w 6.7.3菲涅耳直边衍射285
!K0JV|-?t 6.8全息术290
/Z%>ArAx 6.8.1全息术的原理291
mY&ud>,U: 6.8.2全息术的特点293
{Gi h&N 6.8.3全息术的应用293
$#NQ<3 例题296
\gO,hST 习题299
RMXzU 第7章晶体光学302
}IkQA#4$ 7.1介电张量302
*~VxC{ 7.1.1各向异性介质的介电张量302
kODK@w V- 7.1.2介电张量的对称性304
g /+oZU 7.2单色平面波在晶体中的传播306
;?L\Fz(< 7.2.1相速度和光线速度306
z(HaRB3l 7.2.2菲涅耳公式309
]<w:V`( 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
% 4 ~l 7.3.1晶体的光学分类311
#gbH^a' 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
{padD p 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
~6[*q~B 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
~Gv#iRi> 7.4晶体光学性质的图形表示318
&eZfQ27$ 7.4.1折射率椭球318
2%UBwSiqR 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
+5p{5 q(o 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
i6PM<X,{; 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
_D!g4" 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
)ZR+lX} 7.5.3斯涅耳作图法329
"5|Lz) = 7.6偏振器和补偿器332
]Yyia.B 7.6.1偏振器332
?pGkk=,KB 7.6.2波片338
&*,:1=p 7.6.3补偿器341
o4^Fo p 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
U bz"rCjq 7.7.1偏振光的矩阵表示343
%1U`@0 7.7.2正交偏振345
'3(l-nPiG^ 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
)M<vAUF 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
U]4pA#*{| 7.8偏振光的干涉351
rP=sG;d 7.8.1平行偏振光的干涉351
9uB(Mx(-:` 7.8.2会聚光的偏光干涉354
(jWss V1 7.9电光效应357
CQg X=!q 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
QBJ3iQs1 7.9.2电光张量357
quu*xJ;Ci 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
c'fSu;1 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
h5zVGr 7.9.5横向泡克尔效应363
TCVl8)j 7.9.6电光效应的应用364
jx`QB')kX 7.10声光效应369
-7]Xjb5 7.10.1声光衍射369
}-<zWI{p 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
!Jfs?Hy 7.10.3布拉格衍射371
U yqXMbw@ 7.10.4声光效应的应用373
0lk;F 7.11旋光现象375
b!>\2DlyJ 7.11.1旋光现象的观察和规律375
Hgc=M 7.11.2旋光现象的解释377
!sSQQo2Sv 7.12磁致旋光效应 379
ik,lSTBD 7.12.1法拉第效应379
}E^S]hdvz 7.12.2法拉第效应的应用381
alFjc.~} 例题383
g^>#^rLU 习题388
%'Xk)-+y 第8章光的吸收、色散和散射391
72db[ 8.1光与物质相互作用的经典理论391
|FR3w0o 8.1.1经典理论的基本方程392
$6>?; 8.1.2介质的复折射率393
tx7~SUr 8.2光的吸收396
<I*x0BM= 8.2.1光吸收定律396
_O:WG&a6 8.2.2一般吸收与选择吸收397
+{`yeZ9S 8.2.3吸收光谱399
wwd'0P`/ 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
-#&kYK#Ph 8.3光的色散403
TW&DFKK` 8.3.1正常色散与反常色散404
pb;")Q' 8.3.2光孤子406
ZFh+x@ 8.4光的散射407
@$@mqHI} 8.4.1线性散射408
"i)Yvh[y 8.4.2非线性散射413
TQ :/RT 例题417
!UBO_X%dz 习题418
&x:JD1T} 第9章现代光学技术简介420
b%(6EiUA 9.1航天光学遥感420
?h\mk0[ 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
-C7 FuD[Xw 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
$\Lyi#< 9.1.3航天光学遥感的发展426
*iXe^ <6v 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
g9h(sLSF 9.2自适应光学430
yWIm&Q: 9.2.1自适应光学的概念430
rx~[Zs+* 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
p
QE)p
9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
!3&kQpF 9.2.4自适应光学技术应用举例437
,%"xH4d 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
YrI|gz) 9.3红外与微光成像442
+RZ~LA\+ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
@ CsV]97` 9.3.2红外热成像技术443
&M&{yc*% 9.3.3微光成像技术448
!4#"!Md4o 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
`\$8`Zb; 9.4瞬态光学456
`|e!Kq?#Q 9.4.1高速摄影456
H:&?ha,9 9.4.2超短脉冲激光技术460
UV7%4xM5v 9.5光学信息处理462
=5]n\"/ 9.5.1光学信息处理的基本原理462
|!z2oO 9.5.2光学信息处理的应用举例465
8}p8r|d!ls 9.5.3空间光调制器469
haSM=;uPM 9.5.4小结472
[`fI:ao| 9.6微光学472
|cbd6e{! 9.6.1微光学的基本概念472
H-t|i 9.6.2微光学元件和系统的设计474
N_wp{4 0/ 9.6.3微光学元件加工技术475
{5Lj8N5 9.6.4微光学元件的应用483
gvavs+H% 9.6.5我国在微光学方面的研究486
E$\~lcq 9.7单片光电集成486
$< %B#axL 9.7.1单片光电集成的概念487
EYzg%\HH 9.7.2Si基单片OEIC489
:>
-1'HC 9.7.3GaAs基单片OEIC490
Ggm` ~fS 9.7.4InP基单片OEIC491
>wON\N0V_ 9.7.5小结494
|w&~g9 习题答 案495
xh9qg0d 参考文献502