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。 K2cpf  
《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。 l{D,O?`Av  
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绪论 Jte:l:yjtA  
第1章光在各向同性介质中的传播特性 [/#k$-  
1．1光波的特性 <or>bo^  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 b|V4Fp  
1．1．2几种特殊形式的光波 ,&pF:qlF  
1．1．3光波场的时域频率谱 g)zn.]  
1．1．4相速度和群速度 hjm.Ath  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 x:&L?eOT  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 F%ylR^H>  
1．2．1反射定律和折射定律 l5N\>q  
1．2．2菲涅耳公式 FclSuQWti  
1．2．3反射率和透射率 IZ(CRKCGBl  
1．2．4反射和折射的相位特性 _UVX  
1．2．5反射和折射的偏振特性 ?'8MI|*l%  
1．2．6全反射 \qK}(xq[  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 vSHIl"h  
例题 Nf?, _Rl  
习题 #uRq] 'P  
{bq-: CZe  
第 2章光的干涉 oJz:uv8Pe.  
2．1双光束干涉 =ty@xHr  
2．1．1产生干涉的基本条件 O]4 x;`)  
2．1．2双光束干涉 $/U^/2)  
2．2平行平板的多光束干涉 FO3eg"{N  
2．3 光学薄膜 9rvxp;  
2．3．1光学薄膜的反射特性 ,h)T
(  
2．3．2薄膜波导 DoPF/m}  
2．4典型干涉仪 H* JC`:  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 S|5lx7  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- =~2 Uv>YG  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 ~ dI&> CL  
2．5光的相干性 !kk %;XSZ  
2．5．1光的相干性 @x>$_:]  
2．5．2干涉的定域性 Q17o5##x7  
2．5．3 相干性的定量描述 576-X_a,  
2．5．4激光的相干性 Xe^=(| M  
例题 VA&OI;=ri  
习题 0tm "kzy  
&.bR1wX  
第3章光的衍射 s)'_{ A"h  
3．1衍射的基本理论 }SvWC8  
3．1．1 光的衍射现象 ,knI26Jh  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 ~9>[U%D  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 -~GJ; Uw  
3．2夫朗和费衍射 <cS7L0h  
3．2．1夫朗和费衍射装置 uB%^2{uU  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 lIc9,|FL  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 &DhA$o
"'  
3．2．4巴俾涅原理应用 $(mdz)Cfy  
3．3菲涅耳衍射 {*r$m>HpM  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 E1 gTrMo  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 ~9'4w-Sy  
3．4光栅和波带片 Ch&]<#E>`  
3．4．1衍射光栅 Pge}xKT  
3．4．2波导光栅 9
QQ@Y}  
3．4．3 全息光栅 M,!no  
3．4．4波带片 F p=Q$J|  
3．5傅里叶光学基础 WuQ<AS=
 
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱
3f.Gog  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 R~c vml  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 'pls]I]  
3．6二元光学概论 3V!&y/c<  
3．6．1二元光学- -3%)nV  
3．6．2二元光学元件 F^
bQ-  
3．6．3元光学元件的制作 )tQ6rd'  
3．7 近场光学简介 7Mg7B
  
例题 ?g#t3j>zoF  
习题 qy(/   
F3|pS:  
第4章光在各向异性介质中的 adPU)k_j:  
传播特性 ~I
^[rP~  
4．1晶体的光学各向异性 nKJ7K8)  
4．1．1 张量的基础知识 bRe*(  
4．1_2晶体的介电张量 _eeX]x
SSl  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 Pisr&"A  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 \
#c+vfq  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 w^6N :]d  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 IMw)X0z  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 0a
oHv  
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 }Fe{s;  
4．4晶体光学元件 'Mhdw
}  
4．4．1偏振器 gJ~*rWBK:  
4．4．2波片和补偿器 ij5=f0^4.  
4．5晶体的偏光干涉 ewPdhCK  
4．5．1平行光的偏光干涉 L*oLKigT  
4．5．2会聚光的偏光干涉 g;Q^
_4@  
例题 .-6s`C2 Y}  
习题 [|O6n"'  
y:zT1I@>  
第5章晶体的感应双折射 b'"%  
5．1 电光效应 -"fq34v  
5．1．1电光效应的描述 [ +@<T)  
5．1．2晶体的线性电光效应 K T72D  
5．1．3晶体的二次电光效应 vszAr
( t  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 fx"
+ZR  
5．2声光效应 ^G<M+RF2J  
5．2．1弹光效应和弹光系数 #{cpG2Rs  
5．2．2声光衍射 O*CX@Ne  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 8=AKOOU7>  
5．3．1 晶体的旋光效应 :2d9ZDyD  
5．3．2法拉第效应 *fX)=?h56  
例题 1h0ohW  
习题。 pg`;)@  
+-137!x\q  
第6章光的吸收、色散和散射 (pNng"/  
6．1光与介质相互作用的经典理论 CrQ&-!Eh  
6．2光的吸收' +~]g&Mf6o  
6．2．1匕吸收定律 ")buDU6_  
6．2．2吸收光谱 n=MYv(Pp}  
6．3光的色散 4 V*)0?oYE  
6．3．1色散率 L%Hm#eFx  
6．3．2 正常色散与反常色散 &y+*3,!n8  
6．4光的散射 5-po>1g'  
6．4．1光的散射现象 ;$;/#8`>  
6．4．2瑞利散射 dAt[i\S  
6．4．3米氏散射 H<?yG->  
6．4．4分子散射 ->{WO+6(  
6．4．5喇曼散射 +38P$Koz{r  
例题 He23<hd!  
习题 P6'I:/V  
oABPGyv  
第7章几何光学基础 ^:j:;\;  
7．1几何光学的基本定律 mmK_xu~f28  
7．1．1波面、光线和光束 'FXZ`+r|  
7．1．2基本定律 EZW?(%b>H  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 }PuO$ L  
7．1．4单个界面成完善像 7!)%%K.z6  
7．2单个折射球面的光路计算 E/ )+hK&  
7．2．1符号法则 oI
/ThM`=q  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 |th )Q  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 U\6DEnII?!  
7．3单个折射球面的近轴区成像 [AwE  
7．3．1物像公式 >f/g:[  
7．3．2焦距及光焦度 #O ]IXo(5z  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 dj]N59<  
7．3．4放大率 C"WZsF^3  
7．3．5 拉亥不变量 ^Y |s^N  
7．4．球面反射镜成像 5E=Odep`  
7．4．1焦点和焦距 gC-0je  
7．4．2物像公式 [%Xfl7;Wh  
7．4．3放大率 WRM}gWv*  
7．5共轴球面光学系统 N*W.V,6yH  
7．5．1转面公式 Dh<e9s:  
7．5．2拉亥公式 ^f]pK&MAmN  
7．5．3放大率公式 .ji%%f  
7．6薄透镜成像 ( PlNaasV  
7．6．1透镜的分类 `-m7CT sA  
7．6．2 薄透镜成像 &rKhB-18)  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 IgJC>;]u  
7．7平面的折射成像 GK+w1%6)  
7．7．1平面折射光路计算公式 PN=yf@<V3F  
7．7．2折射平面近轴区成像_ 3.Kdz}  
7．7．3折射平行平板的光路计算 *ni|I@8
 
7．7．4折射平行平板的成像 #u^d3 $Nj  
7．8平面镜和棱镜系统 J$[Vm%56  
7．8_1平面镜成像 jRc#>;dN  
7．8．2双平面镜系统成像 (ShJ!  
7．8．3反射棱镜 L zC~>Uj  
7．8．4反射棱镜的成像 f5Oh#  
7．8．5折射棱镜 ,88}5)b[  
例题 /8T{bJ5  
习题 rD gl@B
3  
IZLX[
y  
第8章理想光学系统 @}:(t{>;e7  
8．1理想光学系统的基点和基面 ;p8xL)mUP  
8．1．1理想光学系统的基本特性 00+5a TrE  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 TuL( /  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 *6DKUCA/  
8．2理想光学系统的物像关系 3@*8\  
8．2．1图解法求像 uQCS%|8C  
8．2．2理想光学系统成像公式 yFjSvm6  
8．2．3放大率 fmh]Y/UC  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 62) F  
8．2．5光学系统基点的测量 vr$[  
8．3理想光学系统的组合 b._pG(o1  
8．3．1双光组组合 %VCHM GP=  
8．3．2正切法 /DCUwg=0  
8．3．3截距法 c9V'Zd#  
8．3．4无焦系统 ="4)!
 
8．4厚透镜及其基点与基面 NT0q!r/!  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 PQ" Dl=,  
8．4．2厚透镜基点 hE${eJQ| U  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 \Uiw: ,  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 Rd/!CJ@g  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 :
s\s3#?  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 +}]xuYzo
 
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 qW*)]s)z  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 [/FIY!nC?  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 PYGHN T  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 Zr3KzY9  
传播介质中的变化规律 ^)WGc/  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 K2JS2Y]  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 e8Jd*AKjb  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 }I"^WCyH  
例题 GI/o!0"_  
习题 S"*wP[d.9  
hz!.|U@,{<  
第9章光学系统像差基础和光路计算 0t8-oui  
9．1光学系统中的光阑 HzV3O-Qz]  
9．1．1光阑及其分类 'a}pWkLB  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 {>#Ya;E  
9．1．3视场光阑和入／出窗 -4.+
&'  
9．2光学系统光阑对成像的影响 +m_quQ/ys  
9．2．1渐晕 K\#+;\V  
9．2．2 景深和焦深 cOSUe_S0w[  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 "bqB@)  
9．3像差基本概念 F{v+z8nW  
9．3．1像差的描述和分类 lq7
4Fz&(  
9．3．2球差 k2~j:&p  
9．3．3 彗差 iVE+c"c!2&  
9．3．4像散 +NQw^!0qy  
9．3．5场曲 rRxqV?>n!  
9．3．6畸变 ,xGkE7=5  
9．3．7位置色差（轴向色差） ?(Nls.c  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） /)N[tv2  
9．4光学系统中一般光路计算 >5\rU[H>  
9．4．1光学系统计算光路的分类 r!+
)U#8  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 [dL#0~CL$  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 qSON3Iid  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 x@yF|8  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 8d-_'MXk3  
9．5．1ZEMAX 基本概况 =4G9ev 4  
9．5．2ZEMAX设计环境 uv,t(a.^  
9．5．3光学系统结构的设定 _
("{f
J,A  
9．5．4光学系统成像的分析 l&zd7BM9(  
9．5．5光学系统结构的优化 a!;?!f-i  
例题 UPH:$Fk&  
习题 [!"u&iu`  
qvCl mZ  
第10章光学仪器的基本原理 M*nfWQ a  
10．1光辐射基本概念和规律 Zx@{nVoYe~  
10．1．1光辐射基本物理量 R
~#\gMs  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） R4{2+q=0  
10．1．3光亮度的传递规律 ) b?HK SqI  
10．2眼睛 WSL_Dc  
10．2．1 眼睛的结构 E}UlQq  
10．2．2眼睛的调节和适应 {{j?3O//  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 :*1bhk8~  
10．2．4眼睛的分辨率 94Z~]C  
10．3放大镜 0e&Vvl4DK  
10．3．1 视角放大率 H'GyWG|Wx  
10．3．2放大镜的视角放大率 d+$a5 [^9  
10．3．3放大镜的光束限制 k \|Hd"T  
10．4显微镜 $w{
#o E  
10．4．1显微镜的结构及其成像 G0^NkH,k  
10．4．2显微镜的分辨率 k/Z}nz   
10．4．3视角放大率' UW!!!  
10．4．4显微镜的聚光本领 1qtu,yIf  
10．4．5显微镜的光束限制 z6\Y& {  
10．5 望远镜 ]oj 2  
10．5．1望远镜的结构 [/xw5rO%  
10．5．2望远镜的分辨率 r/SV.` k  
10．5．3放大本领 Z':}ZXy]  
10．5．4聚光本领 .xS}/^8iD  
10．6 物镜和目镜 K[O'@v  
10．6．1显微镜的物镜 vk&C'&uV9@  
10．6．2望远镜的物镜 |,|b~>  
10．6．3目镜 zGF_c9X  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 <rNCb;  
例题 ?Jio9Zr  
习题 Q u{#4qToA  
习题参考答案 qhc3 oRe  
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主要参考文献 H1]G<N3  
…… (=,p"3^  
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