物理光学与应用光学(第2版,作者:石顺祥,王学恩,刘劲松)

《物理光学与应用光学》(第2版)分10章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，介绍了光电子技术应用中非常重要的感应双折射和光传播特性的控制，光的吸收、色散和散射现象，应用光学的基础知识和光在光学仪器中的传播及成像特性等。 un6W|
{4]  
《物理光学与应用光学》(第2版)以光的电磁理论为理论基础，以物理光学与应用光学为主体内容。第1～4章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，突出了光学原理在光电子技术中的应用和进展，加强了光的相干性内容，介绍了傅里叶光学、近场光学和二元光学的基础。第5章介绍了光电子技术应用中非常重要的感应双折射和光传播特性的控制。第6章介绍了光的吸收、色散和散射现象。第7～10章介绍了应用光学的基础知识和光在光学仪器中的传播及成像特性。 E#w2'(t  
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o) eW5s,6  
绪论 Wi)N/^;n  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 v]drDVJ   
1．1光波的特性 IL8&MA%  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 1iY?t  
1．1．2几种特殊形式的光波 i/N68  
1．1．3光波场的时域频率谱 aLevml2:T  
1．1．4相速度和群速度 ,J*#Ixe}  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 bB.nevb9p  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 USf;}F:-C  
1．2．1反射定律和折射定律 tG,xG&  
1．2．2菲涅耳公式 arPqVMVr  
1．2．3反射率和透射率 [:Odb?+`F  
1．2．4反射和折射的相位特性 1eqFMf  
1．2．5反射和折射的偏振特性 D>#Jh>4
 
1．2．6全反射 >m9ge`!9  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 ?IG+U TI  
例题 vP<8,XG  
习题 !ImtnU}  
d~d~Cd`V  
第 2章光的干涉 @n=FSn6
c  
2．1双光束干涉 VN4H+9E  
2．1．1产生干涉的基本条件 ( (mNB]sy  
2．1．2双光束干涉 wmv/?g  
2．2平行平板的多光束干涉 nG5:H.)  
2．3 光学薄膜  - zEQ/6  
2．3．1光学薄膜的反射特性 9%Ftln6  
2．3．2薄膜波导 DOo34l6#  
2．4典型干涉仪 gJn_8\,C>Q  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 i*vf(0G  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- v/Ei0}e6~  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 DCtrTX  
2．5光的相干性 dJg72?"ka  
2．5．1光的相干性 ZYW=#df R  
2．5．2干涉的定域性 eYjr/`>O  
2．5．3 相干性的定量描述 _q\w9gN  
2．5．4激光的相干性 {wfe!f  
例题
r`'n3#O*  
习题 i%_nH"h  
4THGHS^  
第3章光的衍射 93N:?B9  
3．1衍射的基本理论 ;,]Wtmu)7  
3．1．1 光的衍射现象 PT`gAUCw  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 RIl+QA  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 hI1}^;  
3．2夫朗和费衍射 RnkrI~x  
3．2．1夫朗和费衍射装置 ('p~h-9Vi  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 SfwAMNCe  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 cz9T,  
3．2．4巴俾涅原理应用 ?g'? Ou  
3．3菲涅耳衍射 N
vfQa6?;  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 P\H$*6v(
 
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 )Wm:Ilq  
3．4光栅和波带片 X8b= z9  
3．4．1衍射光栅 6j
tnH'E/  
3．4．2波导光栅 '`Z5.<n7p  
3．4．3 全息光栅 :AB$d~${M>  
3．4．4波带片 Dos`lh  
3．5傅里叶光学基础 h=~TgTv  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 h{cJ S9e}  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 ;HeUD5Nt6F  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 Hi<5jl  
3．6二元光学概论 paW7.
~3 R  
3．6．1二元光学- e'zG=  
3．6．2二元光学元件 _6 |lw&o07  
3．6．3元光学元件的制作 <J QvuC  
3．7 近场光学简介 T/&4lJ^2l^  
例题 y\&`A:^[ A  
习题 !7-dqw%l  
5}4r'P$m:  
第4章光在各向异性介质中的 Ie~#k[X  
传播特性 ^i^/d#  
4．1晶体的光学各向异性 rBZ0(XSZQ  
4．1．1 张量的基础知识 RscU=oaKi  
4．1_2晶体的介电张量 bgjo_!J+Pp  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 64>o3Hb2  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 Xo>P?^c4?  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 AVA hS}*t  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 *s9 +  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 <OcD[5  
4．3．2光在晶体界面上反射和折射方向的几何作图法描述 /K"koV;  
4．4晶体光学元件 ^{GnE
qml&  
4．4．1偏振器 H1>}E5^?  
4．4．2波片和补偿器 K -!YD}OF  
4．5晶体的偏光干涉 &AI/;zru  
4．5．1平行光的偏光干涉 Uzb~L_\Rmt  
4．5．2会聚光的偏光干涉 nTweQ  
例题 ^xO
CT=V  
习题 e
FUJASc  
R*D0A@  
第5章晶体的感应双折射 @O/-~,E68  
5．1 电光效应 ! 3O#'CV  
5．1．1电光效应的描述 ;5A  
5．1．2晶体的线性电光效应 AAE8j.  
5．1．3晶体的二次电光效应 9GuG"^08  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 `)FSJV1  
5．2声光效应 i*'6"  
5．2．1弹光效应和弹光系数 jX79Nm|  
5．2．2声光衍射 aCe<*;b@  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 e`fN+  
5．3．1 晶体的旋光效应 `Pv[A  
5．3．2法拉第效应 y1!c:&  
例题 WUSkN;idVG  
习题。
~r6qnC2  
,mR$YT8  
第6章光的吸收、色散和散射 'Jww}^h1  
6．1光与介质相互作用的经典理论
QXnL(z  
6．2光的吸收' V^W
R(Q}  
6．2．1匕吸收定律 vd>X4e^j  
6．2．2吸收光谱 cTpAU9|(  
6．3光的色散 /AX1LYlr  
6．3．1色散率 _4VF>#b  
6．3．2 正常色散与反常色散 y|1,h}H^n  
6．4光的散射 5 iUT#  
6．4．1光的散射现象 L\--h`~YU  
6．4．2瑞利散射 w:P$S  
6．4．3米氏散射 _6v|k}tW'Y  
6．4．4分子散射 \-Mzs 0R  
6．4．5喇曼散射 x,a(O@  
例题 j'#M'W3@  
习题 6H,n?[zTt  
y-qbK0=X4  
第7章几何光学基础 RfVVAaI  
7．1几何光学的基本定律 i>w'$ {  
7．1．1波面、光线和光束 ORhe?E]  
7．1．2基本定律 C~Fdo0D  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 B>}=x4-8  
7．1．4单个界面成完善像 ;ZMm6o  
7．2单个折射球面的光路计算 :<l(l\MC  
7．2．1符号法则 47b=>D8  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 _,Wb`P  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 Z&gM7Zo8  
7．3单个折射球面的近轴区成像 :|3n`,  
7．3．1物像公式 Gj[`r  
7．3．2焦距及光焦度 kGsd3t!'  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 F3$@6J8<[z  
7．3．4放大率 ]5X=u(}  
7．3．5 拉亥不变量 OTs vox|(  
7．4．球面反射镜成像 #%t&f"j2  
7．4．1焦点和焦距 O`_!G`E  
7．4．2物像公式 <<}t&qE%2%  
7．4．3放大率 :feU  
7．5共轴球面光学系统 #?/&H;n_8S  
7．5．1转面公式 f$vWi&(  
7．5．2拉亥公式 Ffxf!zS  
7．5．3放大率公式 5 Z
+2   
7．6薄透镜成像 ;Z%PBMa  
7．6．1透镜的分类 ?;Ck]l#5ys  
7．6．2 薄透镜成像 B]Vnu7  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 byz2u  
7．7平面的折射成像 ))Ws{  
7．7．1平面折射光路计算公式 ZPHiR4fQli  
7．7．2折射平面近轴区成像_ tW4|\-E"s4  
7．7．3折射平行平板的光路计算 "LyMw){  
7．7．4折射平行平板的成像 ^V]DQ%v"I  
7．8平面镜和棱镜系统 J ik+t\A  
7．8_1平面镜成像 <T?H H$es)  
7．8．2双平面镜系统成像 fx&b*OC  
7．8．3反射棱镜 :<$B o  
7．8．4反射棱镜的成像 s ~'><ioh  
7．8．5折射棱镜 !QK~l  
例题 h/u>F$}c  
习题 P70\ |M0~y  
IR; DdF  
第8章理想光学系统 v0EF?$Wo  
8．1理想光学系统的基点和基面 M{#  
8．1．1理想光学系统的基本特性 K:Mm?28s  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 TEC'
}%   
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 nO{@p_3mi  
8．2理想光学系统的物像关系 :2#8\7IU^'  
8．2．1图解法求像 2n}nRv/'  
8．2．2理想光学系统成像公式 W\xM$#
)m  
8．2．3放大率 $6\-8zNk  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 F0,
-7<G  
8．2．5光学系统基点的测量
d4@\5<  
8．3理想光学系统的组合 L`E^BuP/  
8．3．1双光组组合 ,0ZkE}<=w  
8．3．2正切法 HF@K$RPK  
8．3．3截距法 {oIv%U9  
8．3．4无焦系统 ?U~}uG^  
8．4厚透镜及其基点与基面 uMW5F-~-+  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 2w>lnJ-  
8．4．2厚透镜基点 " jefB6k9h  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 xi5/Wc6  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 4 qdLH^dX  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 K}^Jf;  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 \@]/ks=K  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 56!>}!
8!  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 =*f>vrme  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 yl63VX8w}  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 CRsgR)  
传播介质中的变化规律 &mebpEHUG7  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 2I!STP{!l  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 0:K
4,  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 1
S!<D)n  
例题 u+7B-l=u*  
习题 W`zY\]  
I{Pny/d`  
第9章光学系统像差基础和光路计算 _H#l&bL@C  
9．1光学系统中的光阑 -!]Ie4"  
9．1．1光阑及其分类 DwTqj=l  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 pPztUz/.  
9．1．3视场光阑和入／出窗 *h ~Y=#`8*  
9．2光学系统光阑对成像的影响 ,,+ ~./)  
9．2．1渐晕 ![H!Y W'  
9．2．2 景深和焦深 mi~BdBv  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 "z+Z8l1.  
9．3像差基本概念 H*U\P2C!)  
9．3．1像差的描述和分类 !*8x>,/>  
9．3．2球差 U'iL|JRF  
9．3．3 彗差 o!Vs{RRu
}  
9．3．4像散 :P$I;YY=A  
9．3．5场曲 r.e,!Bs
 
9．3．6畸变
,z}wR::%  
9．3．7位置色差（轴向色差） -e_+x'uF  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） $mA+4ISK  
9．4光学系统中一般光路计算 B!jINOg  
9．4．1光学系统计算光路的分类 A:"J&TbBx  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 51oZw%os=  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 ^'8T9N@U  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 vfT<%Kl!'  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 Is6<3eQ\x  
9．5．1ZEMAX 基本概况 f[)_=T+  
9．5．2ZEMAX设计环境 ^ K8JE,  
9．5．3光学系统结构的设定 [kqxC  
9．5．4光学系统成像的分析 *"E?n>b  
9．5．5光学系统结构的优化 e=t?mDh#E  
例题 Meh?FW||5  
习题 Z-m,~Hh  
[P*3ld,,G%  
第10章光学仪器的基本原理 x{io*sY-  
10．1光辐射基本概念和规律
zE VJ  
10．1．1光辐射基本物理量 QjfQoT F  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） n3{m "h3  
10．1．3光亮度的传递规律 P=&Je?  
10．2眼睛 (sw1HR  
10．2．1 眼睛的结构 "m]"%MU78  
10．2．2眼睛的调节和适应 6l#1E#]|  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 @]f"X>  
10．2．4眼睛的分辨率 ]?F05!$*  
10．3放大镜 "r0z(j  
10．3．1 视角放大率 ~B%EvG7
:n  
10．3．2放大镜的视角放大率 V|NWJ7  
10．3．3放大镜的光束限制 78tWzO  
10．4显微镜 ZNPzQ:I@  
10．4．1显微镜的结构及其成像 V"VWHAu*.w  
10．4．2显微镜的分辨率 5=Bj?xb$'  
10．4．3视角放大率' "fLGXbNQ  
10．4．4显微镜的聚光本领 -"5x? \.{m  
10．4．5显微镜的光束限制 zTY|Z@:  
10．5 望远镜 {xt<`_R  
10．5．1望远镜的结构 XKp%
7;  
10．5．2望远镜的分辨率 2]NP7Ee8Z  
10．5．3放大本领 EU,4qO  
10．5．4聚光本领 ovCk:Vz  
10．6 物镜和目镜 a<Pi J?  
10．6．1显微镜的物镜 sTqy-^e7  
10．6．2望远镜的物镜 1G|Q~%cv  
10．6．3目镜 W0$G7s  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 t Zj6=#  
例题 |aN0|O2  
习题 !mL,Ue3/  
习题参考答案 C5Q|3d  
SPsq][5eR  
主要参考文献 '2]u{rr~+  
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