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。 WLj_Zo*^x  
《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。 H'0J1\ h  
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绪论 A.'`FtV  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 !Z9ikn4A  
1．1光波的特性 2Dwt4V  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 Nr*ibtz|D  
1．1．2几种特殊形式的光波 ">4[+'  
1．1．3光波场的时域频率谱 c9_4
ohB  
1．1．4相速度和群速度 qLktMp_  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 %y^Kw  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 ?eg@ 7n  
1．2．1反射定律和折射定律 #ui%=ja[:~  
1．2．2菲涅耳公式 uJAB)ti2I  
1．2．3反射率和透射率 khO<Z^wi[  
1．2．4反射和折射的相位特性 y^Xxa'y  
1．2．5反射和折射的偏振特性 x:D<Mu#  
1．2．6全反射 <3]/ms  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 =S?-=jPtg  
例题 SUQ}^gn]  
习题 [4(A458H  
eVbh$cIrZ  
第 2章光的干涉 IEKX'+t'  
2．1双光束干涉 JeSkNs|vB  
2．1．1产生干涉的基本条件 #$ raUNr  
2．1．2双光束干涉 B2+_F"<;  
2．2平行平板的多光束干涉 "9Fv!*<-W  
2．3 光学薄膜 Z;> aW;Wt  
2．3．1光学薄膜的反射特性 (V|q\XS  
2．3．2薄膜波导 ,?skJ  
2．4典型干涉仪 C&MqUj"]  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 :ftyNaq'  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- qcoZ2VJ hh  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 uC$4TnoQx.  
2．5光的相干性 (fjXp75  
2．5．1光的相干性 oFx gR9  
2．5．2干涉的定域性
@X
/ =.  
2．5．3 相干性的定量描述 fJN9+l  
2．5．4激光的相干性 7Bb@9M?i  
例题 uZ{xt6 f  
习题 |D_n4#X7u  
7!d<>_oH  
第3章光的衍射 KHC(MdZ  
3．1衍射的基本理论 0|3B8
m  
3．1．1 光的衍射现象 PYRwcJ$b\d  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 4xC6#:8  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 Fu
=VY{U4  
3．2夫朗和费衍射 7JK 'vT  
3．2．1夫朗和费衍射装置 JL*]9$o  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 ,}xC) >  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 `1}yB  
3．2．4巴俾涅原理应用 <@2?2l+`X  
3．3菲涅耳衍射 oFA$X Y  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 :<|fZa4!"  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 ,kuFTWB  
3．4光栅和波带片 (IWd?,H,n  
3．4．1衍射光栅 Z|7I }i  
3．4．2波导光栅 3uiitjA]  
3．4．3 全息光栅 =>TtX@Q{  
3．4．4波带片 e&I.kC"j6  
3．5傅里叶光学基础 . *+7xL  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 iDe0 5f1R  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 }T(q"Vf~  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 J!qEj{  
3．6二元光学概论 t"m`P1  
3．6．1二元光学- Ki6BPi^  
3．6．2二元光学元件 A^jm<~  
3．6．3元光学元件的制作 P>cJ~FM  
3．7 近场光学简介 aQ3vG08L>  
例题 wH5O>4LO  
习题 W;*vcbP  
1;sAt;/W8  
第4章光在各向异性介质中的 j7%%/%$o[  
传播特性 IBHG1<
3  
4．1晶体的光学各向异性 nK; rEL  
4．1．1 张量的基础知识 SVeU7Q6-  
4．1_2晶体的介电张量 r/w@Dh]{_  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 X%qR6mMfT7  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 %Y[/Ucdm  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 lY8Qy2k|  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 Hw3ES  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 jWjK-q@Y  
4．3．2光在晶体界面上反射和折射方向的几何作图法描述 ziip*<a!_  
4．4晶体光学元件 8i~'~/x  
4．4．1偏振器 U-:Z^+Y  
4．4．2波片和补偿器 ^E,UcK;  
4．5晶体的偏光干涉 VZl0)YLK  
4．5．1平行光的偏光干涉 7"
U,N;y  
4．5．2会聚光的偏光干涉 ` R-np_  
例题 v2<gkCK^  
习题 MO+0]uh:  
.=<pU k 3G  
第5章晶体的感应双折射 BuO J0$  
5．1 电光效应 e=$xn3)McY  
5．1．1电光效应的描述 h(K4AiGE  
5．1．2晶体的线性电光效应 |#,W3Ik(l  
5．1．3晶体的二次电光效应 |/ 7's'  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 ImW~J
y  
5．2声光效应 MH(g<4>*  
5．2．1弹光效应和弹光系数 >sY+Y22U  
5．2．2声光衍射 k18V4ATE]  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 qWK7K%-$E  
5．3．1 晶体的旋光效应 ZSf+5{2m  
5．3．2法拉第效应 CawVC*b3  
例题 zL}DLfy>R  
习题。 &~i &~AJ  
<\ c8q3N  
第6章光的吸收、色散和散射 LB0=V
0|  
6．1光与介质相互作用的经典理论 S'fq/`2g6  
6．2光的吸收' LLN^^>5|l  
6．2．1匕吸收定律 k82LCV+6  
6．2．2吸收光谱 bm|8Jbsb&  
6．3光的色散 ~|]\.^B  
6．3．1色散率 *]u/,wCB  
6．3．2 正常色散与反常色散 2?&ptN)`N  
6．4光的散射 xrd^vE  
6．4．1光的散射现象 [#H8Mb+7  
6．4．2瑞利散射 eu/Sp3@v  
6．4．3米氏散射 1.CYs<  
6．4．4分子散射 6ng9 o6  
6．4．5喇曼散射 oDK\v8w-  
例题 I#%-A  
习题 n\,W:G9AR7  
`_kRvpi  
第7章几何光学基础 h
{9pr  
7．1几何光学的基本定律 ]P5u:~U  
7．1．1波面、光线和光束
<Z_`^~!  
7．1．2基本定律 4\iQ%fb  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 H2-
(  
7．1．4单个界面成完善像 eGg#=l=  
7．2单个折射球面的光路计算 ;#  
7．2．1符号法则 =25"qJr  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 n`1i k'x?  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 b9jm=U  
7．3单个折射球面的近轴区成像 cQb%bmBc5  
7．3．1物像公式 /GNYv*  
7．3．2焦距及光焦度 zc5_;!t  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 =0|e
vC  
7．3．4放大率 l1-FL-1  
7．3．5 拉亥不变量 ggWfk  
7．4．球面反射镜成像 ;anG F0x  
7．4．1焦点和焦距 /vKDlCH*  
7．4．2物像公式 *a4eL [  
7．4．3放大率  su$juI{  
7．5共轴球面光学系统 UNae&Zir  
7．5．1转面公式 iddT.   
7．5．2拉亥公式 jHzb,&
  
7．5．3放大率公式 G@2M&0'  
7．6薄透镜成像 :7zI!ed
u  
7．6．1透镜的分类 ^}#!?"Y  
7．6．2 薄透镜成像 )kUw,F=6  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 ,GlK_-6>  
7．7平面的折射成像 A>k;o0r  
7．7．1平面折射光路计算公式 c+c^F/  
7．7．2折射平面近轴区成像_ *!kg@ _0K  
7．7．3折射平行平板的光路计算 Bc@e;k@i  
7．7．4折射平行平板的成像 P^ V
NB  
7．8平面镜和棱镜系统 |ouk;r24V  
7．8_1平面镜成像 >F v8 -  
7．8．2双平面镜系统成像 6fiJ' j@  
7．8．3反射棱镜 H?m2|.  
7．8．4反射棱镜的成像 "lt[)3*  
7．8．5折射棱镜 pY@+.V`a  
例题 O1"!'Gk[!L  
习题 g& Rk}/F  
"Y+`U  
第8章理想光学系统 ObUQB
+  
8．1理想光学系统的基点和基面 Q2o:wXvj  
8．1．1理想光学系统的基本特性 B(5g&+{Lq~  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 iGIaZ!j aW  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 QK\z-'&n  
8．2理想光学系统的物像关系 bhRpYP%x  
8．2．1图解法求像 SzDi=lY  
8．2．2理想光学系统成像公式 >JhQ=j  
8．2．3放大率 $A,=z  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 *!/
9?M{p  
8．2．5光学系统基点的测量 D{mu2'q  
8．3理想光学系统的组合 .6*A~%-=[d  
8．3．1双光组组合 FVHL;J]nf1  
8．3．2正切法 wFD.3!  
8．3．3截距法 E4Sp^,  
8．3．4无焦系统 R?(j#bk  
8．4厚透镜及其基点与基面 sgX~4W"J  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 *,(`%b[  
8．4．2厚透镜基点 W*0KAC`m  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 >_o_&;=`v  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 oUqNA|l T  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 $FoNEr&q  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 :MpCj<<[  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 [":x   
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 5R4 dN=L*1  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 o7 kGZ
 
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 .IqS}Rh  
传播介质中的变化规律 q/Q*
1  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 G8SJ
<\?  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 c~V\,lcI  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 O;w';}At  
例题 l!b#v`  
习题 1~+w7Ar=(  
hE;  
第9章光学系统像差基础和光路计算 Bn.8wMB  
9．1光学系统中的光阑 <(v!Xj^yO  
9．1．1光阑及其分类 {0|^F!1z  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 mVxS[Gq  
9．1．3视场光阑和入／出窗 J-U}iU|  
9．2光学系统光阑对成像的影响 Dbgw)n*2  
9．2．1渐晕 7}Gy%SJ`  
9．2．2 景深和焦深 4x:fOhtP  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 *+ 7#z;
  
9．3像差基本概念 /q=<OEC  
9．3．1像差的描述和分类 ykZ)`E]P`  
9．3．2球差 ZjzQv)gZ  
9．3．3 彗差 9]Y@eRI<  
9．3．4像散 lHx$F?  
9．3．5场曲 Nz m 7E]  
9．3．6畸变 az w8BK  
9．3．7位置色差（轴向色差） A >e%rx  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） ]8RcZn  
9．4光学系统中一般光路计算 ?vXy7y&4  
9．4．1光学系统计算光路的分类 "G<^@v9  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 @=$;^}JS|  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 6s6[sUf=l&  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 'p<(6*,"  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 !Ed';yfz\(  
9．5．1ZEMAX 基本概况 (*|hlD~  
9．5．2ZEMAX设计环境 :wIbKs.r  
9．5．3光学系统结构的设定 ~($h9*\  
9．5．4光学系统成像的分析 n04Zji(F@  
9．5．5光学系统结构的优化 /vBpRm  
例题 RJ0w3T]7  
习题 @6\8&(|  
c(o8uWn
  
第10章光学仪器的基本原理 *b> ~L  
10．1光辐射基本概念和规律 lO:[^l?F  
10．1．1光辐射基本物理量 <@oK^ja  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） 5Rq
kAC  
10．1．3光亮度的传递规律 LNe-]3wB  
10．2眼睛 ,9=a(j"  
10．2．1 眼睛的结构 |S/nq_g]  
10．2．2眼睛的调节和适应 "BK&C6]  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 =>4,/g3  
10．2．4眼睛的分辨率 KX{S8_  
10．3放大镜 &QvWT+]c'0  
10．3．1 视角放大率 p 5P<3(  
10．3．2放大镜的视角放大率 *vht</?J  
10．3．3放大镜的光束限制 D{c`H}/`  
10．4显微镜 MwiT1sB~  
10．4．1显微镜的结构及其成像 0rF{"HM~  
10．4．2显微镜的分辨率 ~/QzL.S;p  
10．4．3视角放大率' =*}|y;I  
10．4．4显微镜的聚光本领 8USF;k  
10．4．5显微镜的光束限制 OD{Rh(Id  
10．5 望远镜 u"nyx0<  
10．5．1望远镜的结构 !uHX2B+~  
10．5．2望远镜的分辨率 )abo5   
10．5．3放大本领 zDC-PHFHQ  
10．5．4聚光本领 o: qB#8X  
10．6 物镜和目镜 w_6h $"^x  
10．6．1显微镜的物镜  dY|(  
10．6．2望远镜的物镜 jytfGE:  
10．6．3目镜 ^*RmT  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 ,myl9s  
例题 uS3J^=>@(a  
习题 Nn+le
M  
习题参考答案 5X'[{'i,  
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主要参考文献 T~_+\w  
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