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。 EIr@g  
《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。 ._?V%/  
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绪论 s=Df `  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 u:@U $:sZ  
1．1光波的特性 i31<].|kA*  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 e+.\pe\  
1．1．2几种特殊形式的光波 DECB*9O^  
1．1．3光波场的时域频率谱 Oe51PEqn  
1．1．4相速度和群速度 C-m*?))go  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 %%%S"$t  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 `1Zhq+s  
1．2．1反射定律和折射定律 >c4/?
YV  
1．2．2菲涅耳公式 [:iv4>ZZ  
1．2．3反射率和透射率 t V03+&jF  
1．2．4反射和折射的相位特性 SRZL\m}  
1．2．5反射和折射的偏振特性 V|'1tB=;*1  
1．2．6全反射 rAb&I"\ZY  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 XM/vDdR  
例题 w7FoL  
习题 .Pe9_ZH$W  
5{K}?*3hJ  
第 2章光的干涉 EF#QH _X  
2．1双光束干涉 YuQ~AE'i  
2．1．1产生干涉的基本条件 6.5wZN9<|  
2．1．2双光束干涉 +f>cxA  
2．2平行平板的多光束干涉 ?P/AC$:|I  
2．3 光学薄膜 z x@$RS+]  
2．3．1光学薄膜的反射特性 ; Y"N6%
 
2．3．2薄膜波导 MV0Lq:# N  
2．4典型干涉仪
PE"v*9k  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 9XLFHV("  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪-  Ow:1?Z{4  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 wJeG(h  
2．5光的相干性 ,lt8O.h-l  
2．5．1光的相干性 t{dSX?<nt  
2．5．2干涉的定域性 8 TiG3  
2．5．3 相干性的定量描述 C3XmK}h  
2．5．4激光的相干性 /6KIl  
例题 Pf<[|yu4?  
习题 =8Ehrlq
 
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ITr  
第3章光的衍射 -r<#rITH"  
3．1衍射的基本理论 @F~LW6K  
3．1．1 光的衍射现象 $s\UL}Gc  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 Nc)J18  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 >?lOE -}^  
3．2夫朗和费衍射 :7g=b%;  
3．2．1夫朗和费衍射装置 x%N\5 V1  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 ~rD={&0  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 F'JY?  
3．2．4巴俾涅原理应用 t<j^q`;@v  
3．3菲涅耳衍射 +nL+N  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 cXnKCzSxZq  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 e`K)_>^n#  
3．4光栅和波带片 (=4W-z7  
3．4．1衍射光栅 5fJ[}~  
3．4．2波导光栅 \4d.sy0&>-  
3．4．3 全息光栅 C&~1M}I  
3．4．4波带片 Ju2l?RrX  
3．5傅里叶光学基础 (`BSVxJH  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 %JZZ%xc  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 TUIk$U?/I  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 ln!'_\{  
3．6二元光学概论 BvD5SBa}"  
3．6．1二元光学- o>Er_r  
3．6．2二元光学元件 o%E;3l  
3．6．3元光学元件的制作 ? "/ fPV-  
3．7 近场光学简介 .w?(NZ2~  
例题 E.`U`L  
习题 A{eLl  
\2 y5_;O  
第4章光在各向异性介质中的 Ih}1%Jq  
传播特性 20RXK1So  
4．1晶体的光学各向异性 zSEs?  
4．1．1 张量的基础知识 mmXm\]r>4  
4．1_2晶体的介电张量 v``-F(i$  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 4+;$7"fJ  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 /93l74.w  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 Z?P~z07  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 lbdTQ6R  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 YevyN\,}V!  
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 YgUH'P-  
4．4晶体光学元件 cF)/^5Z  
4．4．1偏振器 A- YBQPE  
4．4．2波片和补偿器 7dG79H  
4．5晶体的偏光干涉 TjMe?p  
4．5．1平行光的偏光干涉 ?~"bR%  
4．5．2会聚光的偏光干涉 g
>rp@M  
例题 / $  :j  
习题 l>gI&1)%  
LVJI_O{fH  
第5章晶体的感应双折射 f
3j{VN  
5．1 电光效应 %@a8P  
5．1．1电光效应的描述 7?8wyk|x  
5．1．2晶体的线性电光效应 9^"b*&>P  
5．1．3晶体的二次电光效应 #`TgZKDg2  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 @ V08U!  
5．2声光效应 xkNyvqcw  
5．2．1弹光效应和弹光系数 Migd(uw'  
5．2．2声光衍射 PNF?;*`-{7  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 oI:o"T77sA  
5．3．1 晶体的旋光效应
*[ #;j$m  
5．3．2法拉第效应 3f" %G\  
例题 PWRy7d  
习题。 VErv;GyV  
n\Fp[9+Z\  
第6章光的吸收、色散和散射 %W,D;?lEo>  
6．1光与介质相互作用的经典理论 tWTKgbj(  
6．2光的吸收' FLg*R/  
6．2．1匕吸收定律 =deMd`=J  
6．2．2吸收光谱
l0&EZN0V2  
6．3光的色散 ]5~s"fnG  
6．3．1色散率 ?Xdak|?i  
6．3．2 正常色散与反常色散 BqDKT  
6．4光的散射 9a\nszwa  
6．4．1光的散射现象
<IW#ME  
6．4．2瑞利散射 MV_Srz  
6．4．3米氏散射 :j|IP)-f  
6．4．4分子散射 ES~^M840f  
6．4．5喇曼散射 NK|?
y  
例题 nJ4@I7Sk;  
习题 ? J}r  
CQel3Jtt.  
第7章几何光学基础 Fhv/[j^X  
7．1几何光学的基本定律 Mb3}7@/[  
7．1．1波面、光线和光束 /@AEJ][$  
7．1．2基本定律 xtPLR/Z  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 oH
0X<'  
7．1．4单个界面成完善像 M/x>51<  
7．2单个折射球面的光路计算 h)~=Dm  
7．2．1符号法则 j!
7`]  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 <YA&Dr3OD  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 N#lDW~e'  
7．3单个折射球面的近轴区成像 XwV'Ha  
7．3．1物像公式 `V)Z)uN{0  
7．3．2焦距及光焦度 V f-a'K&  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 9/+Nj/  
7．3．4放大率 y/e2l  
7．3．5 拉亥不变量 DAo~8H  
7．4．球面反射镜成像 b:qY gg  
7．4．1焦点和焦距 ThPE 0V  
7．4．2物像公式 Dnc(l(  
7．4．3放大率 Z/rP"|EuQ  
7．5共轴球面光学系统 NmMIQ
@K  
7．5．1转面公式 3=-4%%[M@  
7．5．2拉亥公式 aP'"G^F  
7．5．3放大率公式 "V{yi!D{<  
7．6薄透镜成像 )54%HM_$k  
7．6．1透镜的分类 ih?^t(i  
7．6．2 薄透镜成像 *yl>T^DjTC  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 .NtbL./=|  
7．7平面的折射成像 M#|dIbns H  
7．7．1平面折射光路计算公式 cA6lge<{~  
7．7．2折射平面近轴区成像_  L4uFNM]  
7．7．3折射平行平板的光路计算 Sq:0w  
7．7．4折射平行平板的成像 cRX~z  
7．8平面镜和棱镜系统 
5[j`6l  
7．8_1平面镜成像 - 0?^#G}3}  
7．8．2双平面镜系统成像 jxJv.  
7．8．3反射棱镜 6<K6Y5<6  
7．8．4反射棱镜的成像 7d92Pe  
7．8．5折射棱镜 ''\;z<v  
例题 ~4q5 k5.,  
习题 P{Q=mEQ  
rJ KZ)N{  
第8章理想光学系统 UT}i0I9  
8．1理想光学系统的基点和基面 Kx_h1{  
8．1．1理想光学系统的基本特性 'zh7_%  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 K't]n{$  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 nx0K$Ptq  
8．2理想光学系统的物像关系 DcSnia
62f  
8．2．1图解法求像 fO#vF.k%  
8．2．2理想光学系统成像公式 L
g"C]  
8．2．3放大率 (H+'X}1  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 ,vW:}&U  
8．2．5光学系统基点的测量 W2uOR{ '?  
8．3理想光学系统的组合 HHqwq.zIy  
8．3．1双光组组合 I(=V}s2  
8．3．2正切法 (knp#  
8．3．3截距法 _G1gtu]  
8．3．4无焦系统 tH'2
g
l   
8．4厚透镜及其基点与基面 u1xSp<59C  
8．4．1 厚透镜基点一般公式
9W5onn  
8．4．2厚透镜基点 o:V|:*1Q  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 |p$spQ
 
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 43V}#DA@  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 mDZ*E!B  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 ,^icPQSwc  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 DNP13wp@  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 ?`J[[",  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 $['Bv  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 Z4IgBn(Z_}  
传播介质中的变化规律 BC'llD  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 OT&k.!=  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 F:mq'<Q  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 1#1 riM -  
例题 imiR/V>N  
习题 ZoArQ(YFy  
A=Ss6-Je  
第9章光学系统像差基础和光路计算 )& u5IA(  
9．1光学系统中的光阑 vzmc}y G  
9．1．1光阑及其分类 5Enotp[  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 9(":,M(/o  
9．1．3视场光阑和入／出窗 }<'5 z qS  
9．2光学系统光阑对成像的影响 1{P'7IEj  
9．2．1渐晕 :_QCfH  
9．2．2 景深和焦深 IUtx!.]4  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 9uWY@zu  
9．3像差基本概念 VE8;sGaJ  
9．3．1像差的描述和分类 p<:!)kt  
9．3．2球差 "1,pHR-+R  
9．3．3 彗差 Qyy.IPTP  
9．3．4像散 J:skJ.Wx  
9．3．5场曲 awz;z?~  
9．3．6畸变 "+unS)M;Y  
9．3．7位置色差（轴向色差） 6d+p7x  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） t]Xw{)T  
9．4光学系统中一般光路计算 jMpD+Mb  
9．4．1光学系统计算光路的分类 H<1WbM:w  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 b:w?PC~O  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 ]n-:Yv5 W  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 @}kv-*  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 cp o-.  
9．5．1ZEMAX 基本概况 A2|Ud_  
9．5．2ZEMAX设计环境 NssELMtF!g  
9．5．3光学系统结构的设定 f47M#UC  
9．5．4光学系统成像的分析 +E1h#cc)  
9．5．5光学系统结构的优化 g(4xC7xK6  
例题 c*@G_rb  
习题 @'GGm#<
 
gynh#&r  
第10章光学仪器的基本原理 /B}lO0]:  
10．1光辐射基本概念和规律 }3?n~s\)6f  
10．1．1光辐射基本物理量 M}!2H*
 
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） ^+g$iM[`f  
10．1．3光亮度的传递规律 x.q+uU$^  
10．2眼睛 2,*M|+W~  
10．2．1 眼睛的结构 R
Z+`T+zL  
10．2．2眼睛的调节和适应 /d%=E  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 G\(|N9^:  
10．2．4眼睛的分辨率 v,ju!I0.  
10．3放大镜 |DsnNk0c
 
10．3．1 视角放大率 0'IBN}  
10．3．2放大镜的视角放大率 YY!Rz[/  
10．3．3放大镜的光束限制 7nuU^wc  
10．4显微镜 y:6; LZ9[  
10．4．1显微镜的结构及其成像 GI&h`X5,e  
10．4．2显微镜的分辨率 J_;o|gqX  
10．4．3视角放大率' Dtj&W<NXo  
10．4．4显微镜的聚光本领 AA7C$;Z15~  
10．4．5显微镜的光束限制 #_u~/jhX  
10．5 望远镜 Y0X-Zqk'  
10．5．1望远镜的结构 ?Ec7" hK  
10．5．2望远镜的分辨率 G["c\Xux  
10．5．3放大本领 XcjRO#s\  
10．5．4聚光本领 :ijAqfX  
10．6 物镜和目镜
v\{!THCSh  
10．6．1显微镜的物镜 ^f(@gS}?  
10．6．2望远镜的物镜 )-._FOZ6  
10．6．3目镜 dN$Tf  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 ej"+:."\e  
例题 d m`E!R_  
习题 lg&t8FHa;  
习题参考答案 qo|WXwP2  
~Rr~1I&mR,  
主要参考文献 4H/
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