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。 2!~>)N  
《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。 ;03*qOYc  

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绪论 gYH:EuY,  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 XM5;AcD  
1．1光波的特性 +_|cZlQ&  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 (>Q9
jN
W  
1．1．2几种特殊形式的光波 i5~ /+~  
1．1．3光波场的时域频率谱 @u'27c_<d3  
1．1．4相速度和群速度 GO:1 Z?^  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 #9W5
 
1．2光波在介质界面上的反射和折射 Spr:K,  
1．2．1反射定律和折射定律 zf!\wY"`  
1．2．2菲涅耳公式 mGyIr kE  
1．2．3反射率和透射率 GWkJ/EX  
1．2．4反射和折射的相位特性 C{I8Pio{b  
1．2．5反射和折射的偏振特性 ^2?O+ =,F  
1．2．6全反射 /xm} ?t0U  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 %N_S/V0`  
例题 C_khd"  
习题 +/_B/[e<>  
nY5n%>8  
第 2章光的干涉 g9r5t';  
2．1双光束干涉 {]_{BcK+  
2．1．1产生干涉的基本条件 yfw>y=/p  
2．1．2双光束干涉 f!R^;'a  
2．2平行平板的多光束干涉 &fNE9peQFa  
2．3 光学薄膜 BQfAen]  
2．3．1光学薄膜的反射特性 u4*]jt;
H  
2．3．2薄膜波导 o!_
; H}pq  
2．4典型干涉仪 R7;rBEt8  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 IM&7h! l"|  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- T[$hYe8%^  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 s"Pk-Dv  
2．5光的相干性 4;~lpty  
2．5．1光的相干性 kKk 
|@  
2．5．2干涉的定域性 8!fAv$g0  
2．5．3 相干性的定量描述 M0IqQM57N  
2．5．4激光的相干性 `GN5QLg#}0  
例题 MKhL^c-  
习题 ujHzG}
2z  
)+{omQ7v  
第3章光的衍射 ; dHOH\,:  
3．1衍射的基本理论 "E[*rnsLN  
3．1．1 光的衍射现象 d~1"{WPSn  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 BHBT=,sI  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 AiHDoV+-  
3．2夫朗和费衍射 YHv,Z|.w  
3．2．1夫朗和费衍射装置 T+`GOFx  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 <Phr`/  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 wTuRo J  
3．2．4巴俾涅原理应用 q}24U3ow
 
3．3菲涅耳衍射 wNZS6JF.d  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 &\D<n;3  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 J3}C T  
3．4光栅和波带片 7z0uj  
3．4．1衍射光栅 i$<v*$.o  
3．4．2波导光栅 q>lkLHS  
3．4．3 全息光栅 QR"O)lP  
3．4．4波带片 ump:dL5{  
3．5傅里叶光学基础 K~~*M?.Z  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 ]be2jQx3  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 R#^pNJN  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 h] TVi$J  
3．6二元光学概论 ^WYG?/{4  
3．6．1二元光学- v@1Jhns  
3．6．2二元光学元件 ^|12~d_.T  
3．6．3元光学元件的制作 {.8)gVBmA  
3．7 近场光学简介 uC ;PP=z  
例题 <y
aw9k+P  
习题 .xQ'^
P_q  
.8xacVyK2  
第4章光在各向异性介质中的 vh.tk^&  
传播特性 ?BZ`mrH^  
4．1晶体的光学各向异性 8}b[Q/h!  
4．1．1 张量的基础知识 @{GxQzo  
4．1_2晶体的介电张量 H4",r5qw:  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 iK0J{
'  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 y(BLin!O.  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 u\Q**m2XP  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 ~
l(tl[  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 @uD{`@[  
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 Q6~1  
4．4晶体光学元件 '"p*FN  
4．4．1偏振器 d33Nx)No  
4．4．2波片和补偿器 ,colGth54  
4．5晶体的偏光干涉 kF~e3A7C
 
4．5．1平行光的偏光干涉 
:@'0)7  
4．5．2会聚光的偏光干涉 P[K T  
例题 m&c(N  
习题 $=a$z"  
\(t>(4s_~  
第5章晶体的感应双折射 ,+evP=(cX  
5．1 电光效应 $d[:4h~  
5．1．1电光效应的描述 4^9_E&Fa  
5．1．2晶体的线性电光效应 Eu~wbU"%  
5．1．3晶体的二次电光效应 q)y8Bv|  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 {/!"}{G1e  
5．2声光效应 7}85o J  
5．2．1弹光效应和弹光系数 J~`%Nj5>  
5．2．2声光衍射 vK~KeZ\,p=  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 L 'Rapu  
5．3．1 晶体的旋光效应 \`# 0,pLr  
5．3．2法拉第效应 iFchD\E*o  
例题 )f&]H}  
习题。 .Sw'Bo!Ee  
ZO$T/GE6%  
第6章光的吸收、色散和散射 |.W;vc<  
6．1光与介质相互作用的经典理论 ,1+_k ="Z  
6．2光的吸收' 84cH|j`w  
6．2．1匕吸收定律 ;g9:0,xT4  
6．2．2吸收光谱 <Wq{ V;$  
6．3光的色散 Bq`kVfx  
6．3．1色散率 Jtk(yp{Zz  
6．3．2 正常色散与反常色散 Lxrn#Z eM  
6．4光的散射 =%G[vm/-)  
6．4．1光的散射现象 'mR+W{r  
6．4．2瑞利散射 $oH,:x?}  
6．4．3米氏散射 C{^@.8:  
6．4．4分子散射 S*:w\nXP~  
6．4．5喇曼散射 <-aI%'?*  
例题 k]YGD  
习题 S3wH M  
uS,$P34^oy  
第7章几何光学基础 yBKlp08J  
7．1几何光学的基本定律 sR
nMBW.  
7．1．1波面、光线和光束 W<l(C!{  
7．1．2基本定律 {mGWMv  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 o|C{ s  
7．1．4单个界面成完善像 hKYPH?b%  
7．2单个折射球面的光路计算 !-~(*tn  
7．2．1符号法则 NDGBvb  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 )CQ}LbXZy  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 OO>2oH  
7．3单个折射球面的近轴区成像 BT0hx!Ti  
7．3．1物像公式 Ry3 f'gx  
7．3．2焦距及光焦度 +06j+I  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 -C<aB750O)  
7．3．4放大率 P^-9?uBno  
7．3．5 拉亥不变量 A>yIH)b  
7．4．球面反射镜成像 Y.#+Yh[  
7．4．1焦点和焦距
B[50{;X  
7．4．2物像公式 PD
4E&k  
7．4．3放大率 49GCj
`As  
7．5共轴球面光学系统 :LG%8Z{R  
7．5．1转面公式 4y.[tk5  
7．5．2拉亥公式 4pv:u:Z  
7．5．3放大率公式 pXa? Q@6  
7．6薄透镜成像 p
60D{UzU  
7．6．1透镜的分类 7i/Cax  
7．6．2 薄透镜成像 l[k$O$jo  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 O2f2Fb$B7  
7．7平面的折射成像 {c;3$  
7．7．1平面折射光路计算公式 [%kucG
C7  
7．7．2折射平面近轴区成像_ -}o;Y)  
7．7．3折射平行平板的光路计算 +6atbbe}  
7．7．4折射平行平板的成像 TVA1FD
 
7．8平面镜和棱镜系统 9_{!nQC.g  
7．8_1平面镜成像 F)Lbr>H?I  
7．8．2双平面镜系统成像 ba13^;fm#  
7．8．3反射棱镜 Gy%e%'  
7．8．4反射棱镜的成像 @35shLs  
7．8．5折射棱镜 4fswx@l  
例题 H;1}Nvvd  
习题 pkx>6(Y  
zdE^v{}|  
第8章理想光学系统 d9"4m>ymS  
8．1理想光学系统的基点和基面 flqTx)xE  
8．1．1理想光学系统的基本特性 UEUTu}4y  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 ZD(gYNi  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 %3j5Q   
8．2理想光学系统的物像关系 A$cbH.  
8．2．1图解法求像 2wCRT}C  
8．2．2理想光学系统成像公式 oV`sCr5%  
8．2．3放大率 .&y1gh!=  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 Sqs`E[G*  
8．2．5光学系统基点的测量 Ay]5GA!W+  
8．3理想光学系统的组合 <h({+N  
8．3．1双光组组合 xFZq6si?  
8．3．2正切法 intf%T5#  
8．3．3截距法 Hik[pVK@  
8．3．4无焦系统 s9iM hCu|  
8．4厚透镜及其基点与基面 gZ3!2T>  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 WmA578|l!  
8．4．2厚透镜基点 2B7&Ll\>  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 L@XeAEIq  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 uc_ X;M;  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 / <p HDY  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 LxT]-  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 ,ME9<3Ac  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 }kpkHq"`f  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 PW}.`  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 bb{+
 
传播介质中的变化规律 @_{"ho  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 (yfTkBy  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 *M:
Bhw  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 7nmo p7  
例题 -g0>>{M'  
习题 !r<7]nwV  
(Gcl,IW  
第9章光学系统像差基础和光路计算 s6B@:9  
9．1光学系统中的光阑 `
f'P  
9．1．1光阑及其分类 K_i2%t3  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 5S1m&s5k  
9．1．3视场光阑和入／出窗 t(Uoi~#[  
9．2光学系统光阑对成像的影响 qb Q> z+c  
9．2．1渐晕 )-(NL!?`  
9．2．2 景深和焦深 DjIs"5Iei  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 (rJ
vE*  
9．3像差基本概念 (k?OYz]c  
9．3．1像差的描述和分类 &kG<LGXP#  
9．3．2球差 6{M.S}.^  
9．3．3 彗差 B !XT:.+  
9．3．4像散 XL:7$  
9．3．5场曲 !duR7a  
9．3．6畸变 ydt1ED0Q-  
9．3．7位置色差（轴向色差） +~-|( y  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） d1-QkW^0y  
9．4光学系统中一般光路计算 >97N $  
9．4．1光学系统计算光路的分类 4P8:aZM  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 !>Xx</iD1  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 yC[}gHv  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 gnQd#`  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 9g7T~|P  
9．5．1ZEMAX 基本概况  Dg@6o  
9．5．2ZEMAX设计环境 /=N`P &R#  
9．5．3光学系统结构的设定 2,+H;Ypi!  
9．5．4光学系统成像的分析 (~jOtUyT  
9．5．5光学系统结构的优化 Z1Wra-g  
例题 1n^xVk-G  
习题 V|7 cdX#H  
FW2} 9#R  
第10章光学仪器的基本原理  KLX>QR@  
10．1光辐射基本概念和规律 9:1ZL_yf  
10．1．1光辐射基本物理量 8:f(PN  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） u%FA.  
10．1．3光亮度的传递规律 zIu1oF4[  
10．2眼睛 Q8_d]V=X:  
10．2．1 眼睛的结构 ^#nAS2w7U  
10．2．2眼睛的调节和适应 0:XmReO+k  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 ||hd(_W8  
10．2．4眼睛的分辨率 #r\uh\Cy  
10．3放大镜 8W{R&Z7aL  
10．3．1 视角放大率 E:2Or~  
10．3．2放大镜的视角放大率 v"`w'+  
10．3．3放大镜的光束限制 |K]tJi4fz  
10．4显微镜 R8HFyP  
10．4．1显微镜的结构及其成像 mz47lv1?  
10．4．2显微镜的分辨率 ^Oo%`(D?  
10．4．3视角放大率' `sSI;+  
10．4．4显微镜的聚光本领 c5JxKU_  
10．4．5显微镜的光束限制 kp[Jl0K5  
10．5 望远镜 +7=3[K  
10．5．1望远镜的结构 .A E(D7d6  
10．5．2望远镜的分辨率 C[75!F   
10．5．3放大本领 3oh(d.Z  
10．5．4聚光本领 xu3qX"  
10．6 物镜和目镜 v''
$qMQ)  
10．6．1显微镜的物镜 !(/dbHB  
10．6．2望远镜的物镜 #jQITS7  
10．6．3目镜 =cxjb,r  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 @>:r'Fmu-  
例题 =oBV.BST u  
习题 V[#jrwhA  
习题参考答案 YtFtU;{  
KcHW>IBxdv  
主要参考文献 ct`89~"  
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