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。 6ZC~q=my  
《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。 :-+j,G9t  
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绪论 pG$l   
第1章光在各向同性介质中的传播特性 wqt/0,\  
1．1光波的特性 jXyK[q&O&  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 l]5!$N*  
1．1．2几种特殊形式的光波 S^SF!k=  
1．1．3光波场的时域频率谱 Ec!R3+  
1．1．4相速度和群速度 _&$nJu  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 B,{Q[  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 Ehtb`Ms  
1．2．1反射定律和折射定律 )dRBI)P  
1．2．2菲涅耳公式 0&6(y* #Z  
1．2．3反射率和透射率 idZ]d6  
1．2．4反射和折射的相位特性 0(|36;x  
1．2．5反射和折射的偏振特性 J['?ud}@  
1．2．6全反射 hh^_Z| 5  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 t,yMO  
例题 ^ Mq8jw(2  
习题 xcXnd"YYE  
ek0,@Vg9  
第 2章光的干涉 F#l!LER^1g  
2．1双光束干涉 SrvC34<7  
2．1．1产生干涉的基本条件 f_r4*#&v  
2．1．2双光束干涉 X}]g;|~SN  
2．2平行平板的多光束干涉 g;</|Z  
2．3 光学薄膜 ~"U^N:I"  
2．3．1光学薄膜的反射特性 ' "o2;J)7  
2．3．2薄膜波导 iaQ3mk#  
2．4典型干涉仪 >m`<AynJ  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 !u%XvxJwDb  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- !MD uj  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 P<R'S  
2．5光的相干性 q<Wz9lDMNR  
2．5．1光的相干性 ID$%4jl  
2．5．2干涉的定域性 #}nDX4jI  
2．5．3 相干性的定量描述 Wg=4`&F^  
2．5．4激光的相干性 }LdeU:E4  
例题 Qr*7bE(a  
习题 U$6(@&P!  
.OvH<%g!.  
第3章光的衍射 jRSY`MU}t+  
3．1衍射的基本理论 d/`d:g  
3．1．1 光的衍射现象 -ob1_0  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 hXP'NS`iv  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 p!p:LSk"/b  
3．2夫朗和费衍射 ~5wT
|d  
3．2．1夫朗和费衍射装置 P&9&/0r=_  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 =_9grF-  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 6kHb*L Je  
3．2．4巴俾涅原理应用 @"B
kLF
 
3．3菲涅耳衍射 jR mo9Bb2  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 [|oOP$u  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 &l(PWU  
3．4光栅和波带片 eRvnN>L  
3．4．1衍射光栅 HmVp
xD+  
3．4．2波导光栅 fdzaM&  
3．4．3 全息光栅 =
sh]H$  
3．4．4波带片 JI[9c,N  
3．5傅里叶光学基础 iig@$ i#  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 T Ue=Yj  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 @hIHvLpRB  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 bWfT-Jewh  
3．6二元光学概论 |j~{gfpSE  
3．6．1二元光学- 'n4 iW  
3．6．2二元光学元件 f!+G1z}iA  
3．6．3元光学元件的制作 -!pg1w06  
3．7 近场光学简介 Lsz)\yIPj  
例题 8/+x1,S%  
习题 qb7ur;  
dpI! {'"M  
第4章光在各向异性介质中的 {qPu}?0
 
传播特性 Y|N.R(sAs&  
4．1晶体的光学各向异性 K._* ~-A  
4．1．1 张量的基础知识 }C9P--  
4．1_2晶体的介电张量 iP+3)  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 ;\)N7SJ  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 R7~#7qKQB  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 WxI_w
RKx  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 vHxLn/  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 "o>gX'm*  
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 Q[.HoqWK  
4．4晶体光学元件 KPMId`kf  
4．4．1偏振器 b0!ZA/YC-  
4．4．2波片和补偿器 3eJ"7sftW
 
4．5晶体的偏光干涉 
''~#tK f  
4．5．1平行光的偏光干涉 ?9m@ S#@  
4．5．2会聚光的偏光干涉 AWn$od`#s  
例题 w2e9Ue~WH  
习题 qB44;!(  
m #}%l3$  
第5章晶体的感应双折射 =s$UU15  
5．1 电光效应 y9)Rl)7-:  
5．1．1电光效应的描述 VLs%;|`5D  
5．1．2晶体的线性电光效应 >'96SE3  
5．1．3晶体的二次电光效应 /$?7
L(  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 c6f[^Q%#j  
5．2声光效应 `u7"s'  
5．2．1弹光效应和弹光系数 5t-dvYgU  
5．2．2声光衍射 M~t;&po  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 3pk`&'  
5．3．1 晶体的旋光效应 ^TCgSi7k`L  
5．3．2法拉第效应 P gK> Z,  
例题 %+e% RZ3  
习题。 QpC,komLJ  
<m!(eLm+B  
第6章光的吸收、色散和散射 >lIQM3  
6．1光与介质相互作用的经典理论 S,%BhQ[  
6．2光的吸收' mDJ
N)CX  
6．2．1匕吸收定律 #>@~3kGg  
6．2．2吸收光谱 -P'KpX:]hd  
6．3光的色散 dpWBY3(7a  
6．3．1色散率 !%s&GD8&l  
6．3．2 正常色散与反常色散 _k2*2db   
6．4光的散射 @#= ail  
6．4．1光的散射现象 ej9|Y5D"S  
6．4．2瑞利散射 s`Z'5J;S  
6．4．3米氏散射 P]b *hC  
6．4．4分子散射 A,'JmF$d  
6．4．5喇曼散射 qe"t0w|U?  
例题 fKN&0N|^R  
习题 `(@}O?w!1  
/,m!SRJ  
第7章几何光学基础 sGdlS&08(  
7．1几何光学的基本定律 r^,XpRe&M  
7．1．1波面、光线和光束 DEcsFC/SK  
7．1．2基本定律 Rx>>0%e.  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 \vQjTM-7  
7．1．4单个界面成完善像 pk,]yi,ZF  
7．2单个折射球面的光路计算 w;Jby  
7．2．1符号法则 rp^Gk  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 //_aIp  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 H6I]GcZ$  
7．3单个折射球面的近轴区成像 Ug1n4X3FKn  
7．3．1物像公式 _K5R?"H0  
7．3．2焦距及光焦度 IxQ(g#sj_k  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 a.O px
d  
7．3．4放大率 xOAA1#  
7．3．5 拉亥不变量 jx7b$x]  
7．4．球面反射镜成像 |q:p^;x  
7．4．1焦点和焦距 2y0J~P!I  
7．4．2物像公式 QFS5P
Z  
7．4．3放大率 D#I^;Xg0h  
7．5共轴球面光学系统 =T0;F0@#4  
7．5．1转面公式 Sb;=YW 1<  
7．5．2拉亥公式 wxx3']:  
7．5．3放大率公式 2a3RRP  
7．6薄透镜成像 ^OWA   
7．6．1透镜的分类 ,fa'  
7．6．2 薄透镜成像 [G/ti&Od^  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 >.)m|,  
7．7平面的折射成像 c'8pTP%[  
7．7．1平面折射光路计算公式 IW<nfg  
7．7．2折射平面近轴区成像_ X>W2aDuEZ  
7．7．3折射平行平板的光路计算 ?Dr K2;q  
7．7．4折射平行平板的成像 6?C|pO  
7．8平面镜和棱镜系统 6yN8(&`  
7．8_1平面镜成像 bI_T\Eft  
7．8．2双平面镜系统成像 zc
n/LF  
7．8．3反射棱镜 qP}187Q
1  
7．8．4反射棱镜的成像 k,mgiGrQ  
7．8．5折射棱镜 eM$NVpS3  
例题 z9B""ws  
习题 x&kM /z?/  
;`f14Fb  
第8章理想光学系统 
e2X\ll  
8．1理想光学系统的基点和基面 /#C}1emK  
8．1．1理想光学系统的基本特性 =>kE`"{!  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 &# ?2zbZ  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 yDil  
8．2理想光学系统的物像关系 ~7$4w# of0  
8．2．1图解法求像 3iI 4yg  
8．2．2理想光学系统成像公式 3m#/1=@o  
8．2．3放大率 'wg>=|Q5  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 z{N~AaY  
8．2．5光学系统基点的测量 $k,wA8OZ-  
8．3理想光学系统的组合 #BZ2
%\  
8．3．1双光组组合 b-+~D9U<  
8．3．2正切法 MN.h,^b  
8．3．3截距法 %\|9_=9Wn  
8．3．4无焦系统 !d)Vr5x  
8．4厚透镜及其基点与基面 O_kBAC-|R(  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 R'udC}  
8．4．2厚透镜基点 -*<4 hFb  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 s)L\D$;+O  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 5C|Y-G  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 WE*L=_zDS  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 @5rl;C  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 +'ZJ]  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 dx&!RK+  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 {#_CzI.0f  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 %lbDcEsf9  
传播介质中的变化规律 .T63:  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 aJ{-m@/5  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 .yF@Ow  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 {PTB]D'  
例题 Ki,SFww8r  
习题 cR*5iqA   
w1&\heSQ  
第9章光学系统像差基础和光路计算  l:i&l?>_  
9．1光学系统中的光阑 J_|LGrt})  
9．1．1光阑及其分类 n`Y"b&  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 zFba("E Z  
9．1．3视场光阑和入／出窗 VK]cZ%)  
9．2光学系统光阑对成像的影响 /TndB7l"3  
9．2．1渐晕 /FthT  
9．2．2 景深和焦深 6${=N}3Kw  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 'e(]woe  
9．3像差基本概念 -91*VBrOd  
9．3．1像差的描述和分类 V`WSZ  
9．3．2球差 d$H  
9．3．3 彗差 AL;z's(F?  
9．3．4像散 ^5D%)@~  
9．3．5场曲 Sk6B>O<:  
9．3．6畸变 sy]hMGH:3W  
9．3．7位置色差（轴向色差） 7G\a5  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） E xls_oSp  
9．4光学系统中一般光路计算 !S3^{l-  
9．4．1光学系统计算光路的分类 [pRRBMho  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 z8@[]6cW  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 j%`% DQ  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 wU5.t-|`  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 #>ob1b|  
9．5．1ZEMAX 基本概况 ?]AF? 0/  
9．5．2ZEMAX设计环境 !\}X?Gf  
9．5．3光学系统结构的设定 k6$Ft.0d1Z  
9．5．4光学系统成像的分析 hjgB[ &U>  
9．5．5光学系统结构的优化 K0usBA  
例题 @dyh:2!  
习题 Bc*FH>E  
QMhvyzkS  
第10章光学仪器的基本原理 <0!O'" "J  
10．1光辐射基本概念和规律 z}a9%Fb  
10．1．1光辐射基本物理量 >\o._?xSA  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） xep8CimP'  
10．1．3光亮度的传递规律 a_3w/9L4r  
10．2眼睛 i,B<k 0W9  
10．2．1 眼睛的结构 ]<*-pRN  
10．2．2眼睛的调节和适应 !kS/Ei  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 _M) G  
10．2．4眼睛的分辨率 /U 3Uuk:  
10．3放大镜 5~[m]   
10．3．1 视角放大率 SaIY-PC  
10．3．2放大镜的视角放大率 |JLXgwML  
10．3．3放大镜的光束限制 q|g>;_  
10．4显微镜 x^79s_h5  
10．4．1显微镜的结构及其成像 {[)n<.n[g  
10．4．2显微镜的分辨率 dSI<s^n  
10．4．3视角放大率' ;O
7Vl5R  
10．4．4显微镜的聚光本领 eBWgAf.k  
10．4．5显微镜的光束限制 ]Zz.n5c  
10．5 望远镜 ,rS?^"h9  
10．5．1望远镜的结构 :2.<JUDM  
10．5．2望远镜的分辨率 E1`TQA  
10．5．3放大本领 b+CJRB1  
10．5．4聚光本领 v&qL r+_7  
10．6 物镜和目镜  :Y Ki  
10．6．1显微镜的物镜 SJ2l6  
10．6．2望远镜的物镜 ?2%;VKN4  
10．6．3目镜 RcC5_@W  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 )|=4H
>?%  
例题 3yrb7Rn3  
习题 SLW|)Q
24  
习题参考答案 cgi:"y F  
?C`r3  
主要参考文献 \(MIDCZ@-  
…… Ew JNpecX  
<L+1 &H  
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