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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`uTmw^pZX -$Ih@2"6 光学教程 3o/[t + LJ73
! 作者：叶玉堂
ML p9y# 图书详细信息： xN'I/@ kb ISBN：7302114617
KqP#6^ _ 定价：48元
:b!s2n!u 印次：1-1
iK;XZZ( 装帧：平装
9W);rL|5 出版日期：2005-8-1
-trkA'ewZ 图书简介： 2st3 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
b\,+f n 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
?Z} &EH 前言： V|R,!UND 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
]eV8b*d6 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
1{.9uw"2S 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
gnHbb-<i, 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
ksm~<;td 编者
iU:cW=W|M\ 2005年2月于电子科技大学
y|jq?M<A 目录： tQ601H>o 第一篇应 用 光 学
yIE!j %u 第1章几何光学基础3
)LCHy^' 1.1几何光学的基本定律3
V]?R>qhgu 1.1.1发光点、
光线和光束3
0tJ Z4( 0 1.1.2几何光学的基本定律4
s,_m{ to 1.1.3全反射5
/zox$p$?h 1.1.4费马原理6
vw@S>G lGg 1.2物像基本概念7
qcRs$- J 1.2.1光学系统与完善像概念7
:~SyL ! 1.2.2物和像的概念8
uEx-]F 1.3球面和球面系统9
UGatWj 1.3.1符号法则9
H%{+QwzZ[j 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
DW3G 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
-ze J#B)C 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
%]7d`/ 1.3.5球面反射镜17
BL4 -7 1.3.6共轴球面系统19
A/?7w
1.3.7透镜21
Fs^Mw
g o 1.4平面与平面系统23
O.JN ENZf 1.4.1平面反射镜23
5E
< kwi 1.4.2平行平板26
. c cp 1.4.3反射棱镜28
;9'OOz|+1 1.4.4折射棱镜32
. 'yCw#f 1.4.5光楔33
N)Z?Z+ }h 1.5光学材料34
`QY)!$mUIF 例题37
d0 /#nz 习题39
Ht&Y C<X 第2章理想光学系统42
LXCx~;{\
2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
t3^& ; &[ 2.1.1理想光学系统的基本特性42
y~HP>~ Oh 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
r@,2E6xn 2.2理想光学系统的物像关系45
>KKMcTOYY 2.2.1图解法求像45
JjS? 2.2.2解析法求像46
x$(f7?s] 1 2.3理想光学系统的放大率48
W n}'bqp 2.3.1放大率48
,"0 :3+(8; 2.3.2节点和节平面49
,v}k{( 16{ 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
|sZHUf_ 2.4理想光学系统的组合52
Ef{V p;] 2.4.1双光组组合52
'/%H3A#L 2.4.2多光组组合55
Yu`~U,m 2.5单透镜57
FXU8[j0P_G 2.5.1单个折射球面的主点57
pI<f) r 2.5.2单
透镜的基点与基面58
m~ee/& T 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
7 Fs ay+a 2.6光学系统中的光束限制62
dUdT7 ixo 2.6.1光阑及其作用62
hK|Ul]q I 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
6D_D' ;o 2.6.3视场光阑65
@`Su0W+. 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
+8ZF"{y 2.6.5光学系统的景深67
w@fi{H (R 2.6.6远心光路70
?|Zx!z ($ 2.7像差概述72
sW8dPw
O 2.7.1轴上点球差72
r9G>jiw8 2.7.2单色光轴外像差73
Ny)X+2Ae 2.7.3色差78
Z ;)%%V %o 2.8波像差80
1[-tD 0{H 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
IV) j1 2.9.1近轴光的矩阵表示82
LBP`hK:>W~ 2.9.2物像矩阵83
7 "D.L-H 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
BTrn0 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
,~W|]/b<q 例题88
|#N& akC 习题91
lks!w/yCF 第3章光学仪器的基本原理94
\xoP)Ub> 3.1眼睛94
@"H >niG 3.1.1眼睛的结构94
E8&TO~"a]e 3.1.2眼睛的调节96
}*"p?L^p{ 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
\1Em`nvOX 3.1.4眼睛的分辨率98
b>JDH1) 3.2放大镜98
^K@C"j?M/ 3.2.1放大镜的放大率99
]e@Oiq 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
$ L]lHji 3.3显微镜101
DM>eVS3} 3.3.1显微镜的成像原理101
S|+o-[e8O 3.3.2显微镜中的光束限制103
FaJ &GOM, 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
xKp4*[}m 3.3.4显微物镜106
UW
EV^ &"x 3.4望远镜107
$* Kvc $D 3.4.1望远镜的一般特性107
VyGJ=[ ] 3.4.2望远物镜110
)53y
AyP 3.4.3望远镜目镜111
Mf``_=K 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
bA->{OPkT 3.5摄影系统118
x-3 \Ls[I 3.5.1摄影物镜的光学特性118
!%0 * z 3.5.2摄影物镜的景深120
, zY$8y] 3.5.3摄影物镜的类型121
tIgN$BHR> 3.6现代光学系统122
kMd.h[X~ 3.6.1激光光学系统122
H7:] ]j1 3.6.2傅里叶变换光学系统128
N87B8rDl 3.6.3线性成像物镜131
B^9j@3Ux 习题133
h.t-`k 7 第二篇物 理 光 学
q'8 2qY 第4章光的电磁理论137
-3Vx76Y 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
Z?QC!bWb 4.1.1电磁波谱137
5XB H$&Td 4.1.2电磁场基本方程138
MFk5K 4.2光波在各向同性介质中的传播141
@;RXLq/8 4.2.1波动方程141
M/K5#8Arj 4.2.2时谐均匀平面波143
DR<9#RRD 4.3光波的偏振特性150
&.?'i 1! 4.3.1光波的偏振态150
ea')$gR 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
I2 P@L?h 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
[q #\D 4.4.1反射定律、折射定律154
ixD)VcD-f 4.4.2菲涅耳公式156
'Qe;vZ31K 4.4.3反射率和透射率160
n 7-6-
# 4.4.4全反射与临界角164
E~oOK Q5W 4.5光波场的频率谱168
^DwYOo 2B 4.5.1光波场的时间频率谱168
Ciz X <Cr} 4.5.2光波场的空间频率谱173
em N*l]N 4.6球面光波和柱面光波176
?.;c $' 4.6.1球面光波176
)P |),S,;Z 4.6.2柱面光波177
u4 h4.NH X 例题178
&KRX[2 习题181
/ s}} &u/ 第5章光的干涉184
W:L
AP
R 5.1光干涉的条件184
Q$@I"V&G. 5.1.1光的干涉现象184
y_lU=(%Jd 5.1.2光干涉的条件185
YcpoL@ab 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
'SF<_aS( 5.2双光束干涉189
6j LCU%^ 5.2.1分波面双光束干涉189
g 7 W" 5.2.2分振幅双光束干涉193
Y`S vMkP)+ 5.3多光束干涉200
_zi| 5.3.1平行平板的多光束干涉200
wDe& 1(T^ 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
[3|P 7?W/ 5.4光学薄膜208
nc|p ) 5.4.1单层光学薄膜208
0.k7oB;f(@ 5.4.2多层光学薄膜210
x+@rg];m 5.4.3光学薄膜的应用214
,1o FPa{? 5.4.4高反射率的测量217
W v+?TEP 5.5典型的干涉仪及其应用219
v #j$; 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
JrRH\+4K 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
:! !at:> 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
?+}_1x` 5.6光的相干性227
Y glmX"fLf 5.6.1光的空间相干性227
: E )>\& 5.6.2光的时间相干性232
E#N|w q 例题235
I(BQ34 q 习题238
QE`bSI 第6章光的衍射243
{[?(9u7R 6.1光的衍射现象243
(M.&^w;`, 6.2衍射的基本原理244
%aVq+kC h 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
i6Emhji 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
\n|EM@=eE 6.2.3衍射的巴比涅原理250
5uj?#)N 6.3夫琅禾费衍射250
H ]Z$OpI 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
4)urU7[ &) 6.3.2矩孔衍射251
8>i n_h9 6.3.3单缝衍射255
Trz@~d/[,n 6.3.4圆孔衍射256
+*/Zu`kzX 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
#fn)k1 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
<k'h:KB?` 6.4.2成像系统的分辨率261
PP33i@G 6.5夫琅禾费多缝衍射264
R|87%&6'] 6.5.1强度分布公式264
jkF^-Up. 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
ML56k~"BL 6.6衍射光栅270
7} 5JDG 6.6.1光栅的分光性能270
S w, +p 6.6.2闪耀光栅273
+E(L \ 6.6.3波导光栅275
<&g,Nc'5C 6.7菲涅耳衍射278
EaY?aAuS: 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
<FkFs{(t 6.7.2菲涅耳波带片282
mLLDE;7|} 6.7.3菲涅耳直边衍射285
8 \A#CQ5b 6.8全息术290
sLT3Y}IO 6.8.1全息术的原理291
uo%)1NS! 6.8.2全息术的特点293
o~y;j75{.* 6.8.3全息术的应用293
=wV<hg)C 例题296
4*cEag 习题299
=|y9U lsD 第7章晶体光学302
B7E:{9l~s{ 7.1介电张量302
#r~# I}U 7.1.1各向异性介质的介电张量302
q\4Xs$APq 7.1.2介电张量的对称性304
B Qxs~ 7.2单色平面波在晶体中的传播306
Zaf:fsj> 7.2.1相速度和光线速度306
~[nSXnPO 7.2.2菲涅耳公式309
yEoF 4bt 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
Lx SpctiNx 7.3.1晶体的光学分类311
q01wbO3-" 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
w4{<n /" 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
W/bQd)Jvk 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
K)|G0n*qS 7.4晶体光学性质的图形表示318
\aUC(K~o\; 7.4.1折射率椭球318
z3m85F%dR 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
$AjHbU.I{ 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
:g=qz~2Xk 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
.|>3k'< l 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
goOCu 7.5.3斯涅耳作图法329
Y0dEH^I 7.6偏振器和补偿器332
cj|80$cSA 7.6.1偏振器332
Ma']?Rb` 7.6.2波片338
g63(E,;;J 7.6.3补偿器341
s.QwSbw-g 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
=M [bn q*\ 7.7.1偏振光的矩阵表示343
+YKi, 7.7.2正交偏振345
1POmP&fI( 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
b;W3 j 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
oC: {aK6\ 7.8偏振光的干涉351
S8wLmd> 7.8.1平行偏振光的干涉351
L;NvcUFn 7.8.2会聚光的偏光干涉354
7<#U(,YEA 7.9电光效应357
c&?m>2^6 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
g._]8{K 7.9.2电光张量357
qHplJ " 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
H. |#c^I 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
f<fXsSv( 7.9.5横向泡克尔效应363
D4lG[qb 7.9.6电光效应的应用364
/ h H 7.10声光效应369
p6]1w]*R 7.10.1声光衍射369
):6 8%, 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
~IfJwBn-i 7.10.3布拉格衍射371
j<99FW"@e 7.10.4声光效应的应用373
kYqU9cB~ 7.11旋光现象375
bz2ztH9 n 7.11.1旋光现象的观察和规律375
JHM9 7.11.2旋光现象的解释377
p{ Yv 3dNl 7.12磁致旋光效应 379
Fa Qe_; 7.12.1法拉第效应379
2W96Zju\ 7.12.2法拉第效应的应用381
p; 59? 例题383
^w@%cVh 习题388
]}-7_n#cC 第8章光的吸收、色散和散射391
^T;*M_ 8.1光与物质相互作用的经典理论391
iohop(LZ 8.1.1经典理论的基本方程392
fF$<7O)+] 8.1.2介质的复折射率393
0w \z LU 8.2光的吸收396
U9:zVy 8.2.1光吸收定律396
,]ma+ (| 8.2.2一般吸收与选择吸收397
D3Ig>gKo?m 8.2.3吸收光谱399
5T_n %vz 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
Ic"ybj` 8.3光的色散403
' KS,'% 8.3.1正常色散与反常色散404
EyD=q! ZVZ 8.3.2光孤子406
[' X]R: 3h 8.4光的散射407
6 Z6'}BDP 8.4.1线性散射408
B:;pvW] 8.4.2非线性散射413
?wiC Q6*$ 例题417
b9KP( _ 习题418
G C),N\@Q 第9章现代光学技术简介420
j^j1 9.1航天光学遥感420
o/$} 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
W#4 7h7M 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
H1pO!>M 9.1.3航天光学遥感的发展426
\Xt7`I< 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
\}u
Y' F 9.2自适应光学430
c)TPM/>(p 9.2.1自适应光学的概念430
F# ,90F' 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
nX6u(U 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
g|DF[ 9.2.4自适应光学技术应用举例437
?*G|XnM& 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
rxgbV. tx 9.3红外与微光成像442
$k@O`xD,q 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
;v)JnbsH} 9.3.2红外热成像技术443
(Y.k8";)` 9.3.3微光成像技术448
(^8Y|:Tz 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
:j9 l"5" 9.4瞬态光学456
n71r_S* 9.4.1高速摄影456
Xk~D$~4< 9.4.2超短脉冲激光技术460
4C 6YO 9.5光学信息处理462
9-VNp;V 9.5.1光学信息处理的基本原理462
qOIyub 9.5.2光学信息处理的应用举例465
j\[dx^\= 9.5.3空间光调制器469
7Utn\l 9.5.4小结472
U AkT*'cB 9.6微光学472
7{e
4c 9.6.1微光学的基本概念472
i^X]j 9.6.2微光学元件和系统的设计474
9N#_( uwt 9.6.3微光学元件加工技术475
fa
jGZyd0: 9.6.4微光学元件的应用483
AP n| \ 9.6.5我国在微光学方面的研究486
!1jBC. G1 9.7单片光电集成486
Q Uwd [ 9.7.1单片光电集成的概念487
)al]*[lY 9.7.2Si基单片OEIC489
f
O}pj: 9.7.3GaAs基单片OEIC490
=57>!) 9.7.4InP基单片OEIC491
2@ n{yYwy 9.7.5小结494
Dzpq_F!;V 习题答 案495
lK?uXr7^ 参考文献502
