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。 /
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《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。 1Y+g^Z;G  
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绪论 $ VTk0J-W  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 JfLoGl;pm  
1．1光波的特性 ~8 S2BV3@  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 K3dg.>O  
1．1．2几种特殊形式的光波 ,II-:&H  
1．1．3光波场的时域频率谱 Bcl6n@{2f  
1．1．4相速度和群速度 [6cF#_)*  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 \p.eY)>  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 Ja
vSR1_  
1．2．1反射定律和折射定律 CpLLsphy  
1．2．2菲涅耳公式 2'U+QK@  
1．2．3反射率和透射率 2%_UOEayU  
1．2．4反射和折射的相位特性 T|^KG<uPV!  
1．2．5反射和折射的偏振特性 a8}!9kL  
1．2．6全反射 q=x1:^rVH  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 2A&Y})D  
例题 #Y<QEGb(  
习题 B`w@Xk'D  
4Ai#$SHLm  
第 2章光的干涉 ;&9wG`  
2．1双光束干涉 @:w[(K[^b/  
2．1．1产生干涉的基本条件 ]@A31P4t|  
2．1．2双光束干涉 *f-8egt-  
2．2平行平板的多光束干涉 \AY*x=PF  
2．3 光学薄膜 {Rtl<W0  
2．3．1光学薄膜的反射特性 \5DOp-2  
2．3．2薄膜波导 >NJ`*M  
2．4典型干涉仪
VMl)_M:'  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 AQgagE^  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪-  WfH4*e  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 !n3J6%b9y/  
2．5光的相干性 ,V`[;~49  
2．5．1光的相干性 yL#2|t(  
2．5．2干涉的定域性 M32Z3<  
2．5．3 相干性的定量描述 |Ye%HpTTv  
2．5．4激光的相干性 >5MHn@  
例题  2p;N|V  
习题 w$$vR   
^3lEfI<pBm  
第3章光的衍射 u.ub:  
3．1衍射的基本理论 D<J,3(Yu  
3．1．1 光的衍射现象 s)5W:`MH?  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 aX}:O  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 V9/PkuT  
3．2夫朗和费衍射 ?TMrnR/d  
3．2．1夫朗和费衍射装置 "yf#sEabV  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 q~6((pWi|  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 -_T@kg[0zB  
3．2．4巴俾涅原理应用 !g7bkA  
3．3菲涅耳衍射 bR}=bp4K  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 :d}@Z}2sD  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 #G\;)pT  
3．4光栅和波带片 hZ~\Z S7  
3．4．1衍射光栅 EL:Az~]V  
3．4．2波导光栅 hngdeGa  
3．4．3 全息光栅 %y[ t+)!E  
3．4．4波带片 f[+
N=vr  
3．5傅里叶光学基础 {wCzm  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 hx:"'m5  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 p -wEPC0  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 w<jlE8u  
3．6二元光学概论 [fIElH<  
3．6．1二元光学- ;To][J  
3．6．2二元光学元件 J`[He$7)  
3．6．3元光学元件的制作 *,#T&M7D  
3．7 近场光学简介 R6E.C!EI  
例题 _28vf Bl?  
习题 ZE4xF8  
7yFV.#K3O  
第4章光在各向异性介质中的 b$/'dnx  
传播特性 by@}T@^\  
4．1晶体的光学各向异性 :GN7JxD#  
4．1．1 张量的基础知识 >?)Df(n(9  
4．1_2晶体的介电张量 <j&LC /]o  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 rF)[ Sed:T  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 :uQ~?amM  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 MClvmv^  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 [O\[,E"K  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 ![hVTZ,hyZ  
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 09
w<@#  
4．4晶体光学元件 4t< mX  
4．4．1偏振器 ~-zch=+u  
4．4．2波片和补偿器 \iM  
4．5晶体的偏光干涉 <L>$Y#wU  
4．5．1平行光的偏光干涉 25m!Bf  
4．5．2会聚光的偏光干涉 WJF#+)P:Y  
例题 yp\sJc`  
习题 `AcT}.u  
mIm.+U`a2  
第5章晶体的感应双折射 HZEDr}RN  
5．1 电光效应 *Rj(~Q/t  
5．1．1电光效应的描述 _|} GhdYE  
5．1．2晶体的线性电光效应 <
(<IRCR  
5．1．3晶体的二次电光效应 #azD&6`  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 Kfk/pYMDq  
5．2声光效应 fFNwmH-jv  
5．2．1弹光效应和弹光系数 iES?}K/q  
5．2．2声光衍射 Avr2MaY{h  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 zD%@3NA4
1  
5．3．1 晶体的旋光效应 e QGhX(  
5．3．2法拉第效应 `2.2; Vk  
例题 '/v@q]!  
习题。 z
cE[wM  
z[bS soK`  
第6章光的吸收、色散和散射 C,#FH}  
6．1光与介质相互作用的经典理论 ^L +@oS  
6．2光的吸收' kCVA~%d7  
6．2．1匕吸收定律 N;.}g*_+}  
6．2．2吸收光谱 ZA Xw=O5  
6．3光的色散 4;.y>~z  
6．3．1色散率 T~JE.Y3B3  
6．3．2 正常色散与反常色散 M qG`P  
6．4光的散射 v\3}5v%YI  
6．4．1光的散射现象 J8:f9a:|M  
6．4．2瑞利散射 76j5  
6．4．3米氏散射 72;ot`  
6．4．4分子散射 ^oT!%"\  
6．4．5喇曼散射 5\\a49k.p  
例题 N]iu o.  
习题 !i77v, (#|  
QM'Db`B  
第7章几何光学基础 MPI=^rc2  
7．1几何光学的基本定律 NQ"`F,T  
7．1．1波面、光线和光束 f9FLtdh \7  
7．1．2基本定律
'&n4W7  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 7GVI={
b  
7．1．4单个界面成完善像 Vp~c$y+  
7．2单个折射球面的光路计算 i>}aQ:&^0  
7．2．1符号法则 ~qj09  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 qTD^Vz V  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 W]U},g8Z  
7．3单个折射球面的近轴区成像 TE!+G\@  
7．3．1物像公式 b w2KD7  
7．3．2焦距及光焦度 Fy8$'oc  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 cTQ]0<9:e  
7．3．4放大率  a }m>  
7．3．5 拉亥不变量 kvo V?<!  
7．4．球面反射镜成像 x{.+i'  
7．4．1焦点和焦距 |A0)-sVZ  
7．4．2物像公式 rjLPX  
7．4．3放大率 p ! _\a  
7．5共轴球面光学系统 #y:,owo3I  
7．5．1转面公式 -=)Al^V4T  
7．5．2拉亥公式 EBl?oN7E  
7．5．3放大率公式 dqu+-43I|  
7．6薄透镜成像 4Cn% h)w  
7．6．1透镜的分类 DbH"e
 
7．6．2 薄透镜成像 ^w(~gQ6|mP  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 'gQ0=6(\  
7．7平面的折射成像 aF (L_  
7．7．1平面折射光路计算公式 i`hr'}x  
7．7．2折射平面近轴区成像_ ZgD%*bH*B  
7．7．3折射平行平板的光路计算 6-oy%OnN  
7．7．4折射平行平板的成像 o<Z  
7．8平面镜和棱镜系统 bxrT[]  
7．8_1平面镜成像 9KgGK cy%  
7．8．2双平面镜系统成像 qVDf98  
7．8．3反射棱镜 ccPTJ/%$  
7．8．4反射棱镜的成像 jFr[T  
7．8．5折射棱镜 !i{9wI  
例题 ~#^suy?  
习题 _b)=ERBbCo  
pdFa]  
第8章理想光学系统 m:  
8．1理想光学系统的基点和基面 do$+ Eh  
8．1．1理想光学系统的基本特性 _9<nM48+t  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 pSC\[%K  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 "xK#%eJjWd  
8．2理想光学系统的物像关系 PDi]zp9>H  
8．2．1图解法求像 !Yi2g-(  
8．2．2理想光学系统成像公式 RcG 1J7#i  
8．2．3放大率 qjrl$[`X:  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 YooPHeQ  
8．2．5光学系统基点的测量 1](PuQm7+  
8．3理想光学系统的组合 BD.>aAi!  
8．3．1双光组组合 3)6&)7`*  
8．3．2正切法 dvX
[,*wz  
8．3．3截距法 "z6xS;  
8．3．4无焦系统 n
;+`%;6  
8．4厚透镜及其基点与基面 K275{ydN  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 C^^AN~ZD  
8．4．2厚透镜基点 BGOajYD  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 :FN-.1C  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 , R;k>'.  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 J\%SAit@  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 S8Ec.]T  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 bK69Rb@\A  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 e\7AtlW"  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 2P(6R.8;6  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 o0}kRL  
传播介质中的变化规律 GnFm*L  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 V7}]39m(s  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 \MU-D,@  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 E3"j7y[S  
例题 UrRYK-g  
习题 &ra2(S45  
7RZ HU+  
第9章光学系统像差基础和光路计算 vi;yT.  
9．1光学系统中的光阑 -%)S~R  
9．1．1光阑及其分类 zc.r&(d  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 lK%)a +2  
9．1．3视场光阑和入／出窗 R}E$SmFg  
9．2光学系统光阑对成像的影响 y)K!l:X  
9．2．1渐晕 >z|bQW#2  
9．2．2 景深和焦深 Is[n7Q  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 nIEIb.-  
9．3像差基本概念 K3.z>.F'h  
9．3．1像差的描述和分类 "~:P-]`G  
9．3．2球差 I1 +A$<Fa  
9．3．3 彗差 U)6Ew4uRxV  
9．3．4像散 %$6?em_  
9．3．5场曲 me YSW  
9．3．6畸变 Y1-=H)G  
9．3．7位置色差（轴向色差） 9 K~X+N\  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） ,:6.Gi)|  
9．4光学系统中一般光路计算 Sah!|9  
9．4．1光学系统计算光路的分类 l[Ko>  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 <El!,UBq<  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 oEJxey]B7  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 ufB9\yl{~  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 UXPF"}S2
 
9．5．1ZEMAX 基本概况 DCSmEy`.  
9．5．2ZEMAX设计环境 cXIuGvE&=  
9．5．3光学系统结构的设定 U&o~U] rm  
9．5．4光学系统成像的分析 k[a5D/b  
9．5．5光学系统结构的优化 ?`3G5at)9f  
例题 Z\S'HNU  
习题 x }.&?m  
*]>~lO1  
第10章光学仪器的基本原理 (gEz<}Av.  
10．1光辐射基本概念和规律 @g]>D  
10．1．1光辐射基本物理量 '-V[tyE  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） Z5`U+ (  
10．1．3光亮度的传递规律 \F9HsR6  
10．2眼睛 ;%mdSaf  
10．2．1 眼睛的结构 jL*s(Yq  
10．2．2眼睛的调节和适应 H8A=]Gq  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 M!Ywjvw*)3  
10．2．4眼睛的分辨率 
}+fBJ$  
10．3放大镜 $xK(bc'{  
10．3．1 视角放大率 :Tdl84  
10．3．2放大镜的视角放大率 +:3p*x%1H  
10．3．3放大镜的光束限制 SN5Z@kK  
10．4显微镜 JpZ3T~Wrf  
10．4．1显微镜的结构及其成像 g+QNIM>  
10．4．2显微镜的分辨率 GiKmB-HO  
10．4．3视角放大率' ]htx9ds=  
10．4．4显微镜的聚光本领 v%)=!T,  
10．4．5显微镜的光束限制
RY9Ur  
10．5 望远镜 6)1xjE#  
10．5．1望远镜的结构 ]ZS/9 $  
10．5．2望远镜的分辨率 A&C?|M?M  
10．5．3放大本领 ,ik\MSS  
10．5．4聚光本领 _/5xtupxE  
10．6 物镜和目镜 Qy\Koo  
10．6．1显微镜的物镜 W:1GY#Pe  
10．6．2望远镜的物镜 U(\ ^!S1  
10．6．3目镜 7!q.MOYm  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 !$!"$-5  
例题 `r+`vJ$  
习题 e$4l[&kH_  
习题参考答案 Z`yW2ON$'  
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主要参考文献 @\Yu?_
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