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2005-09-22 21:35 |
光学专业书籍推荐
光学专业书籍推荐:第一本《光学教程》,出版日期:2005-8-1。 )yP>}ME O, {
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GCKl[<9* ;Ki1nq5c#s 光学教程 |$t0cd (Gn[T1p? 作者:叶玉堂 .+|DN"PgJ 图书详细信息: =I(s7=Liu ISBN:7302114617 rYJ))@ 定价:48元 ,7(/Il9 印次:1-1 a}K+w7VY\ 装帧:平装 D'h2 DP! 出版日期:2005-8-1 1I`D$Xq~: 图书简介: yFt7fdl2 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。 Cf7\>U-> 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。 *eP4dGe& 前言: mTfMuPPs[ 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。 qM0MSwvC= 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。 Lvq]SzOw 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! A 5 X+Z 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。 )ta5y7np
编者 {yHfE, 2005年2月于电子科技大学 X$9QW3.M 目录: 1l_}O1 第一篇应 用 光 学 2M?lgh4" 第1章几何光学基础3 pL@zZK0 1.1几何光学的基本定律3 v+#j> 1.1.1发光点、光线和光束3 ib_Gy77Os 1.1.2几何光学的基本定律4 p|d9g
^ 1.1.3全反射5 lF(!(>YZ 1.1.4费马原理6 ~ ""MeaM8[ 1.2物像基本概念7 $k ma#7 1.2.1光学系统与完善像概念7 aS vE 1.2.2物和像的概念8 #!jRY!2Vt 1.3球面和球面系统9 Ij1]GZ`A( 1.3.1符号法则9 0JNOFX 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10 ?+5{HFx 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12 ogqV]36Idh 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15 u;Eu<jU1 1.3.5球面反射镜17 *BsDHq-F~ 1.3.6共轴球面系统19 0 '7s 1.3.7透镜21 ^P/D8cXa4 1.4平面与平面系统23 nq f<NH3i 1.4.1平面反射镜23 =h::VB}Lv 1.4.2平行平板26 2^6TrZA7M6 1.4.3反射棱镜28 "t:.mA<v 1.4.4折射棱镜32 yZp:hs# 1.4.5光楔33 w3qf7{b 1.5光学材料34 uV_)JZW,L 例题37 jF{gDK 习题39 H?j-=Zka 第2章理想光学系统42 Nf 'dT;s.N 2.1理想光学系统的基本特性、基点和基面42 0 jP00 2.1.1理想光学系统的基本特性42 LGRO En<*d 2.1.2理想光学系统的基点和基面43 g[au-.: 2.2理想光学系统的物像关系45 Q
*]`t@q 2.2.1图解法求像45 5
?~-Vv31s 2.2.2解析法求像46 |Xm4(FN\ 2.3理想光学系统的放大率48 ; axaZV 2.3.1放大率48 P9"D[uz 2.3.2节点和节平面49 l5';?>!s 2.3.3用平行光管测定焦距的原理51 3>9 dJx4I 2.4理想光学系统的组合52 {]\uR-a(o 2.4.1双光组组合52 o+-Ge
J 2.4.2多光组组合55 OF<n T 2.5单透镜57 cm@ oun 2.5.1单个折射球面的主点57 d50IAa^p6J 2.5.2单透镜的基点与基面58 2${,%8"0s 2.5.3薄透镜和薄透镜组61 #/t>}lc 2.6光学系统中的光束限制62 $^=jPk]+ 2.6.1光阑及其作用62 "gN* J)!x 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63 i %hn 2.6.3视场光阑65 aI{@]hCo 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65 ,}IER 2.6.5光学系统的景深67 IEoR7: 2.6.6远心光路70 #4_O;]{' 2.7像差概述72 7
Mki?EG 2.7.1轴上点球差72 J4Z<Yt/ 2.7.2单色光轴外像差73 t6bWSz0 2.7.3色差78 :*P___S= 2.8波像差80 h w ;d m 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81 s/G5wRl< 2.9.1近轴光的矩阵表示82 E8iadf49 2.9.2物像矩阵83 bpF@}#fT 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85 0^!,[oh6* 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86 m{lRFKx>s 例题88 vQBY1-S 习题91 W}R= 第3章光学仪器的基本原理94 /2_B$ 3.1眼睛94 ?mYV\kDt\ 3.1.1眼睛的结构94 p*AP 'cR 3.1.2眼睛的调节96 N
t>HztXd 3.1.3眼睛的缺陷和校正97 hDB`t
$ 3.1.4眼睛的分辨率98 F@_Egi 3.2放大镜98 RRI>bh] 3.2.1放大镜的放大率99 4('0f:9z+ 3.2.2放大镜的光束限制和视场100 9Nag%o{*S> 3.3显微镜101 J"D&q 3.3.1显微镜的成像原理101 \}u7T[R=` 3.3.2显微镜中的光束限制103 uD ?I>7 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104 (iCZz{l@~ 3.3.4显微物镜106 E2q B: 3.4望远镜107 xyS2_Q 3.4.1望远镜的一般特性107 '#McY'.D T 3.4.2望远物镜110 gQI(=in 3.4.3望远镜目镜111 KMpDlit 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117 Y uw
E 0 3.5摄影系统118 (!_X:+0_ 3.5.1摄影物镜的光学特性118 ui.QYAYaV 3.5.2摄影物镜的景深120 ]xJ'oBhy 3.5.3摄影物镜的类型121 1%SJ1oY 3.6现代光学系统122 w>z8c3Dq} 3.6.1激光光学系统122 JO&;bT< 3.6.2傅里叶变换光学系统128 iJCY /*C} 3.6.3线性成像物镜131 q*F~~J!P 习题133 Qe @A5# 第二篇物 理 光 学 H#kAm!H 第4章光的电磁理论137 .`p<hA)%[C 4.1电磁波谱电磁场基本方程137 %67G]?EXB
4.1.1电磁波谱137 M]6w^\4j9 4.1.2电磁场基本方程138 Eo7 _v 4.2光波在各向同性介质中的传播141 M73VeV3DL 4.2.1波动方程141 %S
>xSqX 4.2.2时谐均匀平面波143 _:ZFCDO 4.3光波的偏振特性150 +?"HTDBE|| 4.3.1光波的偏振态150 (6ohrM>Q 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152 !~lVv&YO 4.4光波在介质界面上的反射和折射154 (1kn): 4.4.1反射定律、折射定律154 4hsPbUx9 4.4.2菲涅耳公式156 hkmTpH1<M 4.4.3反射率和透射率160 B%%.@[o, 4.4.4全反射与临界角164 DU/9/ I?~ 4.5光波场的频率谱168 tAb;/tM3I 4.5.1光波场的时间频率谱168 dDv{9D, 4.5.2光波场的空间频率谱173 lQp89*b?=U 4.6球面光波和柱面光波176 9D{u,Q V 4.6.1球面光波176 ;uM34^ 4.6.2柱面光波177 vWqyZ-p,q 例题178 r!=]Q}`F 习题181 XJ
f+Eh 第5章光的干涉184 RMS.1: O
5.1光干涉的条件184 ?VMi!-POE 5.1.1光的干涉现象184 ;-3h ~k 5.1.2光干涉的条件185 /gqqKUx 5.1.3从普通光源获得相干光的方法188 ['51FulDR 5.2双光束干涉189 RJtixuvh@ 5.2.1分波面双光束干涉189 4)z3X\u|Z2 5.2.2分振幅双光束干涉193 jsk:fh0~M 5.3多光束干涉200 ;x!,g5q"q 5.3.1平行平板的多光束干涉200 l1-4n*fU 5.3.2多光束干涉条纹的特性202 U7nsMD 5.4光学薄膜208 nu4Pc 5.4.1单层光学薄膜208 =gMaaGg p, 5.4.2多层光学薄膜210 Qq`3S> 5.4.3光学薄膜的应用214 cwH,l$ 5.4.4高反射率的测量217 SBCL1aM 5.5典型的干涉仪及其应用219 'sm[CNzS 5.5.1迈克耳孙干涉仪219 S`pF7[%rp 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221 ax-=n ( 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222 !pd7@FwC 5.6光的相干性227 9O),/SH;: 5.6.1光的空间相干性227 SjZd0H0 5.6.2光的时间相干性232 BlkSWW/ 例题235 bh= \ 习题238 (A7T}znG 第6章光的衍射243 a6;gBoV 6.1光的衍射现象243 2^zg0!z 6.2衍射的基本原理244 ^z[_U}N\} 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244 2.StG(Y! 6.2.2基尔霍夫衍射公式246 #D!$~h&i 6.2.3衍射的巴比涅原理250 QDIsC 6.3夫琅禾费衍射250 #[no~&E 6.3.1夫琅禾费衍射装置250 O"@?U 6.3.2矩孔衍射251 .LX?VD 6.3.3单缝衍射255 ,DE(5iDS 6.3.4圆孔衍射256 9|J8]m?x 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259 K&j'c 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259 i
FC"!23f 6.4.2成像系统的分辨率261 5T!&r 6.5夫琅禾费多缝衍射264 pO\S#GnX 6.5.1强度分布公式264 l0gH(28K 6.5.2多缝衍射的特点与图样266 dj?G.- 6.6衍射光栅270
*Zc9yZl2 6.6.1光栅的分光性能270 QH& %mr.S 6.6.2闪耀光栅273 Q<z)q<e 6.6.3波导光栅275 48lzOG 6.7菲涅耳衍射278 {&u Rd?( 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278 b0y-H/d/} 6.7.2菲涅耳波带片282 t@X M /=d 6.7.3菲涅耳直边衍射285 Zn?8\ 6.8全息术290 ;])I>BT[ 6.8.1全息术的原理291 BfX%|CWh 6.8.2全息术的特点293 ,yTN$K%M 6.8.3全息术的应用293 P1dN32H
o 例题296 f&K}IM8& # 习题299 )$MS
0[? 第7章晶体光学302 x2Ha& 7.1介电张量302 Sq?,C&LsA 7.1.1各向异性介质的介电张量302 AdDQWJ^r 7.1.2介电张量的对称性304 Vz%"9`r 7.2单色平面波在晶体中的传播306 D 5=C^`$2 7.2.1相速度和光线速度306 %(fL? 7.2.2菲涅耳公式309 $B<~0'6} 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311 1Pu
, :Jt 7.3.1晶体的光学分类311 C,[L/! 7.3.2光在各向同性介质中的传播312 X
d!Cp 7.3.3光在单轴晶体中的传播313 Lt>?y&CcQ 7.3.4光在双轴晶体中的传播317 ggMUdlU 7.4晶体光学性质的图形表示318
}K?F7cD 7.4.1折射率椭球318 @v"T~6M 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322 ',DeP>'%> 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326 bC6X?m= 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326 QDP-E[ 7.5.2光在晶体界面上的全反射328 $,!hD\a 7.5.3斯涅耳作图法329 y*_K=}pk 7.6偏振器和补偿器332 '=$TyiU 7.6.1偏振器332 fQxSMPWB 7.6.2波片338 e,^pMg~ 7.6.3补偿器341 HTw#U2A;+ 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342 v<j2L"bj 7.7.1偏振光的矩阵表示343 "@(58nk 7.7.2正交偏振345 ?.8<- 7.7.3偏振器件的矩阵表示346 Ks|gL#)*Ku 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350 ^<!Ia 7.8偏振光的干涉351 ^Wf
S\M` 7.8.1平行偏振光的干涉351 YRXK@'[= 7.8.2会聚光的偏光干涉354 9wzwY[{ 7.9电光效应357 wtq,`'B 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357 r9<V%PHv 7.9.2电光张量357 [
ynuj3G
V 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359 '\@WN]
7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360 hRk,vB] 7.9.5横向泡克尔效应363 $khrWiX 7.9.6电光效应的应用364 y!F:m=x< 7.10声光效应369 3zbXAR* 7.10.1声光衍射369 TWtC-wI; 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370 -E:(w<]; 7.10.3布拉格衍射371 #o~[1K+Yq 7.10.4声光效应的应用373 h:_NA 7.11旋光现象375 6`1k
^ 7.11.1旋光现象的观察和规律375 )x)gHY8; 7.11.2旋光现象的解释377 @Zj&`/ 7.12磁致旋光效应 379 KLW&bJ$|j 7.12.1法拉第效应379 KA?v.s 7.12.2法拉第效应的应用381 YKNb59k 例题383 lz-
iCZ 习题388 'g2vX&=$A 第8章光的吸收、色散和散射391 ?x'w~;9R/ 8.1光与物质相互作用的经典理论391 sSNCosb 8.1.1经典理论的基本方程392 C]M7GHe1q 8.1.2介质的复折射率393 vABXXB 8.2光的吸收396 3Qa?\C&4 8.2.1光吸收定律396
|g+! 8.2.2一般吸收与选择吸收397 URLk9PI 8.2.3吸收光谱399 / xs9.w8- 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400 `wf|u M 8.3光的色散403 w?*jdwh,' 8.3.1正常色散与反常色散404 :4U0I:J# 8.3.2光孤子406 x`#22"m 8.4光的散射407 (ZS/@He 8.4.1线性散射408 ,b4g.CV 8.4.2非线性散射413 ;KL9oV!<f 例题417 ;sCU[4 习题418 sLZ>v 第9章现代光学技术简介420 D@:"f?K> 9.1航天光学遥感420 G8noQ_- 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420 l!/!?^8|f 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423 S{-f$Q* 9.1.3航天光学遥感的发展426 8nodV 9 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428 d[S#Duz<& 9.2自适应光学430 }DbE4"^K7 9.2.1自适应光学的概念430 I=o'+>az 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430 s+'XQs^{aj 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432 dGU8+)2cn 9.2.4自适应光学技术应用举例437 x_k S
g 9.2.5自适应光学技术的研究进展441 V!W1fb7V 9.3红外与微光成像442 jAZ >mo[ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442 _=?2 3 9.3.2红外热成像技术443 W~<m[#:6C 9.3.3微光成像技术448 7pP+5&* 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456 so*/OBte 9.4瞬态光学456 -w\M-wc/$ 9.4.1高速摄影456 $e*B:}x} 9.4.2超短脉冲激光技术460 d-h"JZ9 9.5光学信息处理462 JdO)YlM- 9.5.1光学信息处理的基本原理462 `[OXVs,7" 9.5.2光学信息处理的应用举例465 Hv8H.^D> 9.5.3空间光调制器469 .>wFztK 9.5.4小结472 Vha'e3o! 9.6微光学472 g#|oif9o 9.6.1微光学的基本概念472 !VFem~'d 9.6.2微光学元件和系统的设计474 @UV{:]f~e 9.6.3微光学元件加工技术475 _0.pvQ 9.6.4微光学元件的应用483 O2% ` 2h 9.6.5我国在微光学方面的研究486 *%I[ ke * 9.7单片光电集成486 (_U^ 9.7.1单片光电集成的概念487 x2@,9OUx 9.7.2Si基单片OEIC489 F3Ap1-%z 9.7.3GaAs基单片OEIC490 W_%W%i| 9.7.4InP基单片OEIC491 Q-(Dk?z{ 9.7.5小结494 E23w *'] 习题答 案495 q1w|'V 参考文献502
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