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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。 khW9n* 3koXM_4_{)
C,!}WB@VME ]U,K]y[Bj 光学教程 ;I+"MY7D Sp]i~#q_' 作者:叶玉堂 o,sw[ 图书详细信息: s;0eD5b>x ISBN:7302114617 0kD8w j% 定价:48元 kH43 T 印次:1-1 ;|hEXd?b 装帧:平装 y ;4h'y># 出版日期:2005-8-1 ;^,2
Qs M 图书简介: yq?_#r 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。 Uq,M\V\ 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。 hCLXL 前言: g1uqsqYt 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。 WR*|kh 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。 #dLp<l) 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! Rro{A+[,X 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。 LxGE<xj|V% 编者 E00zf3Jgv' 2005年2月于电子科技大学 y%H;o?<WX 目录: K+` Vn 第一篇应 用 光 学 jj)9jUz 第1章几何光学基础3 :`Kr|3bQ 1.1几何光学的基本定律3 %}=$HwN) 1.1.1发光点、光线和光束3 Hr$oT=x[ 1.1.2几何光学的基本定律4 jz[|rwAp 1.1.3全反射5 %;0w2W 1.1.4费马原理6 ;!@\|E 1.2物像基本概念7 T2wn!N?r 1.2.1光学系统与完善像概念7 ."Yub];H 1.2.2物和像的概念8 gKZ{ O 1.3球面和球面系统9 >EMgP1 1.3.1符号法则9 I`%=&l[v_5 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10 _^RN
C)ol 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12 L!L/QG|wdf 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15 UZdE^Q[ 1.3.5球面反射镜17 xLZQ\2q 1.3.6共轴球面系统19 \QUvImT 1.3.7透镜21 ED/-,>[f 1.4平面与平面系统23 ISr~JQr 1.4.1平面反射镜23 13Z6dhZu 1.4.2平行平板26 J1<fE(X 1.4.3反射棱镜28 4[3T%jA 1.4.4折射棱镜32 oQDOwM, 1.4.5光楔33 ![5<\ 1.5光学材料34 wN)R !6 例题37 Vk_*]wU 习题39 'w%N(N tq 第2章理想光学系统42 ,l<-*yMD 2.1理想光学系统的基本特性、基点和基面42 &Jj> jCg 2.1.1理想光学系统的基本特性42 P:k(=CzZ@J 2.1.2理想光学系统的基点和基面43 e#^|NQ<'A 2.2理想光学系统的物像关系45 6\,^MI 2.2.1图解法求像45 Jb-wvNJu 2.2.2解析法求像46 ud:?~?j&w 2.3理想光学系统的放大率48 L1Q QU 2.3.1放大率48 l1cBY{3QD 2.3.2节点和节平面49 Wsz='@XvB 2.3.3用平行光管测定焦距的原理51 fnnwe2aso 2.4理想光学系统的组合52 !E_uQ?/w]Z 2.4.1双光组组合52 l``1^&K 2.4.2多光组组合55 F.8{
H9` 2.5单透镜57 gSj-~kP 2.5.1单个折射球面的主点57 Xy*X4JJh^ 2.5.2单透镜的基点与基面58 >2syF{`j 2.5.3薄透镜和薄透镜组61 %Y Rg1UKY 2.6光学系统中的光束限制62
k7{fkl9|# 2.6.1光阑及其作用62 >q &ouVE 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63 )+t5G>yKK 2.6.3视场光阑65 \Di~DN1 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65 )Qxv9:X 2.6.5光学系统的景深67 Y)u}+Yg 2.6.6远心光路70 ^RWt 2.7像差概述72 !v;r3*#Nky 2.7.1轴上点球差72 )N=b<%WD 2.7.2单色光轴外像差73 ?XOeMI 2.7.3色差78 h/TPd] 2.8波像差80 ^}1RDdQ"U 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81 a3c4#'c|D 2.9.1近轴光的矩阵表示82 1yB;"q&Xd 2.9.2物像矩阵83 "(efd~.] 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85 @I"Aet'XV 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86 ')1sw%[2 例题88 Zc4hjg 习题91 8]?1gDS|9O 第3章光学仪器的基本原理94 Xi{(1o4% 3.1眼睛94 f,L
3.1.1眼睛的结构94 Y|VzeJC 3.1.2眼睛的调节96 |16
:Zoq 3.1.3眼睛的缺陷和校正97 EhFhL4Xdn 3.1.4眼睛的分辨率98
.V.N^8(:a 3.2放大镜98 n&C9f9S 3.2.1放大镜的放大率99 R-Fi`#PG2 3.2.2放大镜的光束限制和视场100 ?3Jh{F_+ 3.3显微镜101 ?^ErrlI_ 3.3.1显微镜的成像原理101 \7j)^ 3.3.2显微镜中的光束限制103 rb tV,Y 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104 5nj~RUK 3.3.4显微物镜106 YqJIp. Z 3.4望远镜107 %|,<\~P 3.4.1望远镜的一般特性107
<@vE3v; 3.4.2望远物镜110 t!u*6W|@ 3.4.3望远镜目镜111 .FXQ,7mZ- 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117 sMS`-,37u 3.5摄影系统118 -mkync3 3.5.1摄影物镜的光学特性118 H);'\]_'x 3.5.2摄影物镜的景深120 ^r& {V"l] 3.5.3摄影物镜的类型121 "
}ZD)7K 3.6现代光学系统122 B7 PmG
f)b 3.6.1激光光学系统122 oPbD9 3.6.2傅里叶变换光学系统128 XP` kf]9 3.6.3线性成像物镜131 PjP%,-@1 习题133 _N:h&uw 第二篇物 理 光 学 >ATW/9r 第4章光的电磁理论137 " /'=gE 4.1电磁波谱电磁场基本方程137 YQ)m?=+J 4.1.1电磁波谱137 6'%]6"&M4 4.1.2电磁场基本方程138 ".0W8= 4.2光波在各向同性介质中的传播141 h^0mjdSp, 4.2.1波动方程141 Ax^'unfQ: 4.2.2时谐均匀平面波143 :9YQX(l8 4.3光波的偏振特性150 S }n;..{ 4.3.1光波的偏振态150 0\#Q;Z2 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152 z )pV$ 4.4光波在介质界面上的反射和折射154 ~?&ijhZ 4.4.1反射定律、折射定律154 fA8+SaXW% 4.4.2菲涅耳公式156 /)I9+s#q9o 4.4.3反射率和透射率160 X2uX+}h*tA 4.4.4全反射与临界角164 =R'v]SXj 4.5光波场的频率谱168 DsX>xzM 4.5.1光波场的时间频率谱168 _'7/99]4g} 4.5.2光波场的空间频率谱173 HIq1/) 4.6球面光波和柱面光波176 *mQit/k. 4.6.1球面光波176 qj6`nbZ{va 4.6.2柱面光波177 xB(:d'1| 例题178 }SV3PdE 习题181 `"H?nf0 第5章光的干涉184 wF uh6!J 5.1光干涉的条件184 zFtGc 5.1.1光的干涉现象184 QC4T=E]`j 5.1.2光干涉的条件185 JLu0;XVK 5.1.3从普通光源获得相干光的方法188 Wn^^Q5U# 5.2双光束干涉189 MQ*#oVqv 5.2.1分波面双光束干涉189
PBL^xlg 5.2.2分振幅双光束干涉193 >u)ZT 5.3多光束干涉200 OkZ! ZS
h 5.3.1平行平板的多光束干涉200 Y*k<NeDyn 5.3.2多光束干涉条纹的特性202 OQ7c|O 5.4光学薄膜208 uB1!*S1f 5.4.1单层光学薄膜208 ?i~/gjp
5.4.2多层光学薄膜210 >p*HXr|o$ 5.4.3光学薄膜的应用214 AE&n^vdQW 5.4.4高反射率的测量217 &%X Jf~IQ 5.5典型的干涉仪及其应用219 `&_k\/ 5.5.1迈克耳孙干涉仪219 @(c<av? 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221 ? sW`**j 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222 X=pt}j,QrP 5.6光的相干性227 XQOprIJ
U 5.6.1光的空间相干性227 JJ?ri, 5.6.2光的时间相干性232 C/waH[Yzan 例题235 g&TCff 习题238 txo?k/w 第6章光的衍射243 ennz/' 6.1光的衍射现象243 z[%v_S 6.2衍射的基本原理244 6\Vu#r 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244 _-\s[p5 6.2.2基尔霍夫衍射公式246 ;CMC`h9, 6.2.3衍射的巴比涅原理250 ]zU<=b@ 6.3夫琅禾费衍射250 %"Q!5qH& 6.3.1夫琅禾费衍射装置250 .p9h$z^ 6.3.2矩孔衍射251 F[=lA"F^ 6.3.3单缝衍射255 )95yV;n 6.3.4圆孔衍射256 a{HgIQg_>R 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259 j{R|]SjW2H 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259 +g6j=% 6.4.2成像系统的分辨率261 Zfv(\SI 6.5夫琅禾费多缝衍射264 Kw0V4UF 6.5.1强度分布公式264 DD 5EHJR 6.5.2多缝衍射的特点与图样266 ]8>UII ,US 6.6衍射光栅270 MD4 j~q\g 6.6.1光栅的分光性能270 |D`b7h 6.6.2闪耀光栅273 ~_db<!a 6.6.3波导光栅275 = )l: ^+q 6.7菲涅耳衍射278 G=!bM(]R~ 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278 wT~;tOw~ 6.7.2菲涅耳波带片282 aE+$&_>ef 6.7.3菲涅耳直边衍射285 [l%fL9 6.8全息术290 M(zY[O 6.8.1全息术的原理291 SE9u2Jk 6.8.2全息术的特点293 kqigFcz!Y 6.8.3全息术的应用293 60%~+oHi~ 例题296 &9dr+o-(~ 习题299 P9i9<pR 第7章晶体光学302 uU(G_E ? 7.1介电张量302 `V):V4!j), 7.1.1各向异性介质的介电张量302 cvV?V\1f 7.1.2介电张量的对称性304 R^M (fC 7.2单色平面波在晶体中的传播306 cw]>a&d 7.2.1相速度和光线速度306 [G[{l$E it 7.2.2菲涅耳公式309 \v3>Eo[ 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311 @52=3 7.3.1晶体的光学分类311 e4YfTr 7.3.2光在各向同性介质中的传播312 k3/JQ]'D 7.3.3光在单轴晶体中的传播313 lDPRn~[#\ 7.3.4光在双轴晶体中的传播317 ";?C4%L 7.4晶体光学性质的图形表示318 5@>4)dk\ 7.4.1折射率椭球318 yp2 'KES> 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322 =PKt09b^ 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326 wdcryejCkr 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326 xK),:+G( 7.5.2光在晶体界面上的全反射328 95?5=TF 7.5.3斯涅耳作图法329 qe6C|W~n 7.6偏振器和补偿器332 OwiWnS< 7.6.1偏振器332 `k{ ff 7.6.2波片338 FQ|LA[~ 7.6.3补偿器341 Hu9-<upc& 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342 kk_9G-M 7.7.1偏振光的矩阵表示343 `YmI' 7.7.2正交偏振345 J'&B:PZObB 7.7.3偏振器件的矩阵表示346 ( ln 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350 \|pK Z6*s 7.8偏振光的干涉351 *Nf4bH%MN 7.8.1平行偏振光的干涉351 M ,_^hm7 7.8.2会聚光的偏光干涉354 Tu=eQS|' 7.9电光效应357 !: EW21m 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357 iZ.&q
6 7.9.2电光张量357 $;)noYo 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359 WrHgF*[ 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360 cfC; eRgq~ 7.9.5横向泡克尔效应363 3h[:0W!C] 7.9.6电光效应的应用364 + 1+A3 7.10声光效应369 {b-0_ 7.10.1声光衍射369 M89-*1 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370 R(/[NvUb 7.10.3布拉格衍射371 r>Qyc 7.10.4声光效应的应用373 d)hzi 7.11旋光现象375 #zSi/r/=1 7.11.1旋光现象的观察和规律375 lNA'M& 7.11.2旋光现象的解释377 ]cLEuE^& 7.12磁致旋光效应 379 S4 k^&$; 7.12.1法拉第效应379 }/7.+yD 7.12.2法拉第效应的应用381 !4 4mT'Y 例题383 K.V!@bPlw9 习题388 %7C%`)T] 第8章光的吸收、色散和散射391 DX&lBV 8.1光与物质相互作用的经典理论391 n&YW".iG 8.1.1经典理论的基本方程392 *,pZ fc 8.1.2介质的复折射率393 -n=$[-w 8.2光的吸收396 gc,J2B]61 8.2.1光吸收定律396 j:v~MrQ7| 8.2.2一般吸收与选择吸收397 <i:*p1#Bm 8.2.3吸收光谱399 J:g<RZZ1 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400 W>q*.9}Y" 8.3光的色散403 e}](6"t`5 8.3.1正常色散与反常色散404 EDq$vB 8.3.2光孤子406 0gv3v@QO 8.4光的散射407 As6)_8w 8.4.1线性散射408 !!-}ttFA 8.4.2非线性散射413 QLF,/" 例题417 ;"d ,~nLn 习题418 VW{aUgajO 第9章现代光学技术简介420 vB{;N
9.1航天光学遥感420 Nh1e1m? 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420 WIEx
'{ 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423 t`<}UWAH+ 9.1.3航天光学遥感的发展426 e9z$+h 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428 _XY`UZ 9.2自适应光学430 P<cMP)+K 9.2.1自适应光学的概念430 Xb(CH#*{z 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430 HQ|o%9~ 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432 %jbJ6c 9.2.4自适应光学技术应用举例437 pPi YPfs 9.2.5自适应光学技术的研究进展441 #L@} .Giz 9.3红外与微光成像442 9atjK4+o 9.3.1红外与微光成像的基本概念442 #Dj"W8'zh 9.3.2红外热成像技术443 RsqRR`|X? 9.3.3微光成像技术448 #/n|@z' 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456 R/ALR 9.4瞬态光学456 #;\L,a|>* 9.4.1高速摄影456 Xk{!' 0 9.4.2超短脉冲激光技术460 y'J:?!S,Yu 9.5光学信息处理462 Cbgj@4H 9.5.1光学信息处理的基本原理462 '2Q.~6 9.5.2光学信息处理的应用举例465 u#a%( 9.5.3空间光调制器469 5 `4}A%@& 9.5.4小结472 6)=](VmNL` 9.6微光学472 avu*>SB 9.6.1微光学的基本概念472 Qa,NGP. 9.6.2微光学元件和系统的设计474 Gt^|+[gD 9.6.3微光学元件加工技术475 Cp .1/ 9.6.4微光学元件的应用483 egZyng
pB 9.6.5我国在微光学方面的研究486 Nk lz_] 9.7单片光电集成486 eVqM=%Q 9.7.1单片光电集成的概念487 4o1Q7 9.7.2Si基单片OEIC489 ]^iFqQe 9.7.3GaAs基单片OEIC490 +G*"jI8W 9.7.4InP基单片OEIC491 `FZ(#GDF 9.7.5小结494 jGO9n 习题答 案495 2x-'>i_|g 参考文献502
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