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。 jm0J)Z_"nr  
《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。  hX?L/yf  
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绪论 3IQ)%EN  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 0KO_bF#EB=  
1．1光波的特性 6I GUp  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 U<{8nMB  
1．1．2几种特殊形式的光波 QLrFAV  
1．1．3光波场的时域频率谱 P3V=DOG"  
1．1．4相速度和群速度 _Qg^>}]A1  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 c;c'E&9P]  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 &QO~p3M  
1．2．1反射定律和折射定律 yep`~``_  
1．2．2菲涅耳公式 s8Kf$E^?e.  
1．2．3反射率和透射率 rU<NHFGj4  
1．2．4反射和折射的相位特性 2:'C|  
1．2．5反射和折射的偏振特性 XlIRedZ{  
1．2．6全反射 Ug02G  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 c=]qUhnH  
例题 uqwB`<>KJ  
习题 ',j'Hf  
=<w6yeko  
第 2章光的干涉 s$`g%H>  
2．1双光束干涉 D|m6gP;P  
2．1．1产生干涉的基本条件 S6CM/  
2．1．2双光束干涉 YY-{&+,  
2．2平行平板的多光束干涉 IB:eyq-+  
2．3 光学薄膜 3"=%[  
2．3．1光学薄膜的反射特性 k_%2Ok   
2．3．2薄膜波导 :acnrW>i[@  
2．4典型干涉仪 YfL|FsCh  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 1;cV [&3  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- dd1m~Gm  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 ~l"70\&  
2．5光的相干性 j~,7JJ (y  
2．5．1光的相干性 9k8ftxB^  
2．5．2干涉的定域性 p6m](Jg  
2．5．3 相干性的定量描述 hNBv|&D#  
2．5．4激光的相干性 ]jiM  
例题 y;A<R[|Ve  
习题 KtzoL#CT  
<"w;:Zs  
第3章光的衍射 eUlF4l<]  
3．1衍射的基本理论 LX),oR  
3．1．1 光的衍射现象 f1MKYM%^x  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 l'=H,8LfA  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 eq.K77El{J  
3．2夫朗和费衍射 N^7Qn*qt[  
3．2．1夫朗和费衍射装置 Aw
l4*J~  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 kG_ K&,;@  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 Ug>yTc_(7  
3．2．4巴俾涅原理应用 ^2E\{$J
 
3．3菲涅耳衍射 ry9%Y3  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 3a PCi>i!_  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 Jj+|>(P  
3．4光栅和波带片 usEdp  
3．4．1衍射光栅 dr0<K[S_  
3．4．2波导光栅 $z,lq#zzl  
3．4．3 全息光栅 .Tr!/mf_  
3．4．4波带片 'qcLK>E  
3．5傅里叶光学基础 Cj31>k1  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 :l>&5w;  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 N*z_rZE  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 Jydz2 zt!  
3．6二元光学概论 7=C$*)x  
3．6．1二元光学- 2RXU75VY  
3．6．2二元光学元件 ({ 'I;]AQ  
3．6．3元光学元件的制作 &LM@_P"T  
3．7 近场光学简介 1}+lL)-!  
例题 19-|.9m(  
习题 N,U<.{T=A  
rlG&wX  
第4章光在各向异性介质中的 =au7'i|6  
传播特性 <#AS[Q[N  
4．1晶体的光学各向异性 4_qd5K+n"  
4．1．1 张量的基础知识 `^HAWo;J  
4．1_2晶体的介电张量 ,]HH%/h  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 U-/-aNJ]U  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 lZoy(kdc  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 ;=\vm"I?  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 @IL_  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 R2{y1b$l  
4．3．2光在晶体界面上反射和折射方向的几何作图法描述 J.'}R2gT1  
4．4晶体光学元件 S1oRMd)r  
4．4．1偏振器 O=E"n*U  
4．4．2波片和补偿器 0>h
V?A  
4．5晶体的偏光干涉 UjLZ!-}  
4．5．1平行光的偏光干涉 &?L K>QV  
4．5．2会聚光的偏光干涉 d]Y-^&]{]  
例题 oc.H}Eb%Z  
习题 mlC_E)Ed5  
db$wKvO1  
第5章晶体的感应双折射 L=Cm0q 3v  
5．1 电光效应 f9v%k'T[  
5．1．1电光效应的描述 gBM6{48GF  
5．1．2晶体的线性电光效应 *s4h tt  
5．1．3晶体的二次电光效应 9pAklD4  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 t\LAotTF/  
5．2声光效应 _SU%ul  
5．2．1弹光效应和弹光系数 9W{`$30  
5．2．2声光衍射 I4]|r k9  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 H}m%=?y@  
5．3．1 晶体的旋光效应 L ;5R*)t  
5．3．2法拉第效应 S[p.`<{J  
例题 Brw-"tmx  
习题。 0I6[`*|SX  
DY2r6bcn`  
第6章光的吸收、色散和散射 ')C%CAYW  
6．1光与介质相互作用的经典理论 Y r3h=XY  
6．2光的吸收' W vh3Y,|3  
6．2．1匕吸收定律 Gvg)@VNr  
6．2．2吸收光谱 ,\*PpcU  
6．3光的色散 3I0=^>A  
6．3．1色散率 OO)m{5r,{  
6．3．2 正常色散与反常色散 kmHIU}Z  
6．4光的散射 bvyX(^I[q  
6．4．1光的散射现象 TI '(  
6．4．2瑞利散射 V%
k #M  
6．4．3米氏散射 uJ:'<dJ  
6．4．4分子散射 aju!Aq54G  
6．4．5喇曼散射 JP$@*F@t  
例题 {2u#Q7]|
 
习题 6J
/"1_  
aD yHIh8  
第7章几何光学基础 Ejc%DSG  
7．1几何光学的基本定律 nNbOq[  
7．1．1波面、光线和光束 Nb.AsIR^  
7．1．2基本定律  t~mbe  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 E,"?RbG  
7．1．4单个界面成完善像 cEkf9:_La  
7．2单个折射球面的光路计算 ;r(hZ%pD  
7．2．1符号法则 4 ZD~i e  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 7A7=~:l\G  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式
S3cjw9V  
7．3单个折射球面的近轴区成像 ?xTMmm  
7．3．1物像公式 =HJ)!(  
7．3．2焦距及光焦度 t;wfp>El  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 SplEY!.k  
7．3．4放大率 p3?!}VM!y  
7．3．5 拉亥不变量 r!/=Iy@  
7．4．球面反射镜成像 Rw4"co6  
7．4．1焦点和焦距 \ ;.W;!*  
7．4．2物像公式 UhQsT^b_  
7．4．3放大率 6{2LV&T=u  
7．5共轴球面光学系统 .j*muDVQn  
7．5．1转面公式 4;G:.k!K  
7．5．2拉亥公式 u\~dsD2)q  
7．5．3放大率公式 XXbAn-J  
7．6薄透镜成像 !>$tRW?gH~  
7．6．1透镜的分类 |7@[+  
7．6．2 薄透镜成像 *=]hc@  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 pJM~'tlHV  
7．7平面的折射成像 p
-]vf$u  
7．7．1平面折射光路计算公式 ]"'$i4I{R  
7．7．2折射平面近轴区成像_ N[$bP)h7  
7．7．3折射平行平板的光路计算 u,<#z0R|;$  
7．7．4折射平行平板的成像 _D%aT6,G+(  
7．8平面镜和棱镜系统 S\7-u\)  
7．8_1平面镜成像 ,sEu[m  
7．8．2双平面镜系统成像 5<o8prtB  
7．8．3反射棱镜 r:h\{DVf  
7．8．4反射棱镜的成像 9qIdwDRY  
7．8．5折射棱镜 1mT3$Z  
例题 +5n,/YjS`  
习题 f.?p"~!  
w2BIf[~t  
第8章理想光学系统 0IHcyb  
8．1理想光学系统的基点和基面 *ea%KE":  
8．1．1理想光学系统的基本特性 21
Z}Zj  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 nic7RN?F<  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 9 yH/5'  
8．2理想光学系统的物像关系 R~40,$e{  
8．2．1图解法求像 fIOI  
8．2．2理想光学系统成像公式 u&)+~X  
8．2．3放大率 A%H"a+  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 |Sg FHuA  
8．2．5光学系统基点的测量 v-`RX;8  
8．3理想光学系统的组合 &A=>x  
8．3．1双光组组合 O`2;n.>\  
8．3．2正切法 _c*0Rr  
8．3．3截距法 #KA,=J  
8．3．4无焦系统 .ztO._J7f  
8．4厚透镜及其基点与基面 ^l\U6$3  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 s&vREx
(  
8．4．2厚透镜基点 IY$H M3t7  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 '~?\NeO=  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 C3|(XChqC  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 yp%7zrU  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 c}9.Or`?  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 98u$5=Z'/  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 P;R`22\3  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 96fzSZS,  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 STMc@MeZU_  
传播介质中的变化规律 c`]_Q1'30w  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 ?#|Y'%a"  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 iU^
KmM I  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 `Q d_Gu,M  
例题 Gi})*U]P|  
习题 mSSDV0Pfn  
<dxc"A  
第9章光学系统像差基础和光路计算 %<@."uWF*  
9．1光学系统中的光阑 SH#-3&$[  
9．1．1光阑及其分类 6 /8?:  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 _~f&
wkc  
9．1．3视场光阑和入／出窗 @dimZsi1  
9．2光学系统光阑对成像的影响 #QdBI{2  
9．2．1渐晕 yyZV/ x~  
9．2．2 景深和焦深 3DH} YAUU  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 $5XE'm  
9．3像差基本概念 OZ2gIK  
9．3．1像差的描述和分类 m Cvgs  
9．3．2球差 -nP y?>p"|  
9．3．3 彗差 }^).Y7{g[  
9．3．4像散 M
*|,05>  
9．3．5场曲 X-$~j+YC  
9．3．6畸变 &6-udZB-  
9．3．7位置色差（轴向色差） m[~fT(NI  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） @1_M's;  
9．4光学系统中一般光路计算 KiN8N=
z  
9．4．1光学系统计算光路的分类 "F nH>g-  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 Y%AVC9(  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 ,DUD4 [3  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 fi*@m,-  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 ,tt]C~\u  
9．5．1ZEMAX 基本概况 V=%j]`Os  
9．5．2ZEMAX设计环境 6?an._ C  
9．5．3光学系统结构的设定 {DzOXTI[Y  
9．5．4光学系统成像的分析 p^u;]~JO  
9．5．5光学系统结构的优化 5>{S^i~!  
例题 WEgJ_dB  
习题 xVOoYr>O  
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8  
第10章光学仪器的基本原理 i7hWBd4wK  
10．1光辐射基本概念和规律 r+6=b"  
10．1．1光辐射基本物理量 oWg"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） k+ Shhe1  
10．1．3光亮度的传递规律 &z!yY^g  
10．2眼睛 L1'R6W~%dN  
10．2．1 眼睛的结构 ~ ;CnwG
  
10．2．2眼睛的调节和适应 '6Lw<#It  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 ~\;s}Fv.  
10．2．4眼睛的分辨率 9?8Yf(MC%u  
10．3放大镜 Gt>*y.]  
10．3．1 视角放大率 cB,O"-
  
10．3．2放大镜的视角放大率 HE>6A|rgDr  
10．3．3放大镜的光束限制 UVND1XV^f  
10．4显微镜 x+niY;Z E  
10．4．1显微镜的结构及其成像 fO6i  
10．4．2显微镜的分辨率 >)E{Hs  
10．4．3视角放大率' 8_yhV{  
10．4．4显微镜的聚光本领 cj=6_
k  
10．4．5显微镜的光束限制 2$G,pT1J  
10．5 望远镜 ;[pY>VJ(  
10．5．1望远镜的结构 vwA d6Tm  
10．5．2望远镜的分辨率 q]}fW)r  
10．5．3放大本领 zQpF,N<b  
10．5．4聚光本领 L[M`LZpJo  
10．6 物镜和目镜 v/NkG;NWM  
10．6．1显微镜的物镜 JL[xrK0  
10．6．2望远镜的物镜 <#c/uIN  
10．6．3目镜 BO6u<cu"-  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 [FhFeW>  
例题 u">KE6um  
习题
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习题参考答案 o3=2`BvJ  
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主要参考文献 8ux?K5_  
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