《光学仿真的Python实现》
光学理论的分析往往伴随着复杂的数理过程,如何将光学领域晦涩难懂的理论转化为直观、可操作的可视化分析过程是一大挑战。本书正是为应对这一挑战而生。本书针对物理光学、应用光学等专业基础课程中核心基础知识点的数值仿真问题进行阐述。全书基于开源程序设计语言Python编写,既涵盖了Python语言的基础、核心数值仿真工具包及典型开发环境,又在此基础上分别就波动光学与应用光学主要内容的Python语言仿真方法进行了详细介绍。 k+b!Lw!L 该书系统讲解了利用Python开展光学仿真的方法,是光学领域为数不多的系统讲解光学仿真的书籍。 KcKdhqdN-
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&y_Ya%Z3*e 目录 tqbYrF) 目录 4@19_+3 第1章Python简介 89hV{^ 1.1为什么使用Python p?rh+0wgX 1.2Python设置 L8R{W0Zr>! 1.2.1我们需要哪种发行版 F#NuZ'U 1.2.2安装Anaconda x#
M MrV&M 1.2.3Anaconda导航器 0])D)%B
k 1.3使用Jupyter/IPython QtConsole进行编码 j}u b 1.3.1注释 &Z'3n9zl 1.3.2Hello World! 7W[+e& 1.3.3使用Python作为计算器 x9\z^GU%H 1.3.4变量和保留关键字 3ScOJo 1.3.5容器类型 V9`?s0nn^ 1.3.6控制结构 lEAf\T7 1.4模块和脚本 M]|tXo$? 1.4.1模块 Z:eB9R#2y 1.4.2使用Spyder编写和运行Python脚本 / vgEDw 1.4.3函数定义 b:B+x6M 1.4.4类 oD<aWZ"Z 1.5广泛应用于科学和工程领域的Python库 *{y({J 1.5.1数值Python库: NumPy ;Qn)~b~ 1.5.2数据可视化Python库: Matplotlib )O+V ft 1.5.3科学Python库: SciPy "t0l)P*C} 1.6结论 Z=R 6?jU*n 引用文献 t?Ku6Z' 第2章使用Python和Qt进行GUI编程 65 ]>6D43 2.1使用PyQt5的GUI应用程序的第一步 ~aBf. 2.1.1导入PyQt5并创建一个PyQt5窗口 E)>.2{]C> 2.1.2PyQt类 'Nkd * 2.2Qt Designer wF=?EK(;P{ 2.2.1Qt Designer窗口 ~cv322N 2.2.2属性编辑器 ]C'^&:&< 2.2.3布局 LO;7NK 2.2.4Qt Designer预览 DyPHQ}G 2.2.5Qt UI文件 PPAcEXsIu 2.2.6Matplotlib小部件 Uc%kyTBm1 2.2.7一个例子: 夫琅禾费衍射 <>v=jH|L 2.2.8从UI文件到Python代码的转换 =0t<:-?.- 2.2.9应用: 夫琅禾费衍射 z!s1$5:" 0 2.3编码GUI元素 v`r![QpYf 2.4结论 '2z1$zst,# 引用文献 ]Z IreI 第3章电磁波 k'8tqIUN] 3.1简介 *Z8qd{.$q 3.2麦克斯韦方程组与电磁波 gCV+amP 3.3波函数 y
g:&cIr, 3.4坡印亭矢量 -xXdT$Xd 3.5相速度和群速度 yQcIfl]f 3.6简谐波 2WK c;? 3.7绘制正弦波的Python代码 DuQW?9^232 第4章辐射测量和光度测量 \/s0p 4.1辐射测量 XjXz#0nR 4.2光度法 7!F -.kG 第5章费马原理、反射和折射 BaVooN~C 5.1导言 #=V\WQb 5.2费马原理 =4[
U<opP 5.3反射 dL]wu!wE 5.3.1平面镜 7v&>d, 5.4菲涅耳反射 =odK i "-6 5.5折射与斯涅耳定律 yGY:EvH^? 5.5.1表观深度 M3G ecjR 5.5.2玻璃板 s^> >] 5.6光线方程 ~KQiNkA\|l 第6章透镜和镜子 B3|G&Kg 6.1导言 BgT(~8' 6.2基本约定 [*J?TNk 6.3旁轴近似法 dY{qdQQ} 6.4球面的折射率 + )n}n5 6.5焦距 !bIE%cq 6.6光线图 704_ehrlE 6.7放大倍数 EK&";(x2( 6.8磨镜者公式 cT5BBR 6.9透镜成像 NTo[di\_ 6.10牛顿关系式 /_X`i[ 6.11球面镜 Q?V+
0J 第7章厚透镜和透镜系统 Zi?:< H} 7.1万向点 ^z`d2it 7.1.1焦点 v|MT^. 7.1.2主点 R=<%! 7.1.3节面 Zts1BWL[ 7.2多重折射面 J4x|Af p 引用文献 T/FZn{I 第8章偏振状态 VAo`R9^D# 8.1线偏振 388vdF 8.2圆偏振 @\r2%M- 8.3椭圆偏振 9#>nFs"H 8.4马吕斯定律 $V !25jQ 8.5琼斯矢量 E{P94Phv 8.5.1线偏振 b<%c ]z 8.5.2圆偏振 g[*"LOw 8.5.3椭圆偏振 OIK46D6?. 8.6琼斯矩阵 "G^TA:O:= 8.6.1线偏振器 0(>3L : 8.6.2半波片和四分之一波片 h=qT@)h1> 8.6.3圆偏振 5 B t~tt 8.6.4椭圆偏振 jgiS/oW 8.7旋光性 +eO>> ~Z 第9章干涉 jK".iqx2L 9.1基本概念
2OpkRFFa 9.1.1必要条件 +/bD9x1H 9.1.2节拍和传播速度 .SLpgYFL{ 9.2波前分割 k }{o:
N 9.2.1杨氏双缝 \H9:%Tlp~4 9.2.2劳埃德镜 MsZx 0] 9.2.3菲涅耳镜 CG95ScrX 9.2.4菲涅耳双棱镜 ~%2yDhdQ 9.2.5毕利特双镜 9)8Cf%<( 9.2.6梅斯林透镜 !9{UBAh 9.3振幅分波 puLgc$? 9.3.1平行板 9Z }<H/q 9.3.2角 :T|9;2 9.3.3迈克耳孙干涉仪 6{{<+
o 9.3.4马赫-曾德尔干涉仪 ExQ\qp3 9.3.5法布里-珀罗干涉仪 oHr0;4Lg6 第10章相干性 =av0a! 10.1空间相干性 q(X7e 10.1.1双镜 ?pcbso 10.1.2宽缝 w3 kkam" 10.2时间相干性 Mna
yiJl 10.2.1白光 [Y~~C J 10.2.2有限波长数 (@qPyM6~} 10.2.3矩形连续光谱 m"-kkH{I 10.2.4高斯剖面 |N^"?bSt 第11章衍射 o='A1 P 11.1夫琅禾费衍射 Faa>bc~E 11.1.1矩形光圈 OrYN-A4{ 11.1.2单缝 V2|By,. 11.1.3双缝 3HBh
3p5 11.1.4衍射光栅 )[J@s= 11.1.5圆形光圈 E
.28G2& 11.2菲涅耳衍射 }*U|^$FEU 11.2.1菲涅耳积分 ;c>"gW8 11.2.2回旋线 k s\q^ten 11.2.3单缝衍射 3y+~l
H: 11.2.4边缘衍射 Y 9|!=T% 引用文献 i39ZBs@ 附录菲涅耳积分 o&&`_"18 参考文献 Yku6\/^ 索引 \|9B:y'y
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