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。 ^g*/p[  
《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。 Vr<ypyC  
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绪论 JulxFjC  
第1章光在各向同性介质中的传播特性
Z|a\rNv  
1．1光波的特性 &<%U7?{~  
1．1．1光电磁波及麦克斯韦电磁方程 g63?(+Fz  
1．1．2几种特殊形式的光波 -}r(75C  
1．1．3光波场的时域频率谱 1w|V'e?kb  
1．1．4相速度和群速度 "ktC1y1  
1．1．5光波的横波性、偏振态及其表示 Ue0Q| h  
1．2光波在介质界面上的反射和折射 O"x/O#66  
1．2．1反射定律和折射定律 {T[/B"QZG  
1．2．2菲涅耳公式  \l8$1p  
1．2．3反射率和透射率 \^%5!  
1．2．4反射和折射的相位特性 G.c@
4Wz+  
1．2．5反射和折射的偏振特性 JPTVZ  
1．2．6全反射 "227 U)Q  
1．3光波在金属表面上的反射和折射 zVs|go>F  
例题 ^,KN@  
习题 Ig6>+Mw  
jZ>'q/  
第 2章光的干涉 J#y?^Qm$)<  
2．1双光束干涉 5-pz/%,  
2．1．1产生干涉的基本条件 O[fg
n;@|  
2．1．2双光束干涉 DeTZl+qm1E  
2．2平行平板的多光束干涉 `;R|SyrX  
2．3 光学薄膜 id.W"5+  
2．3．1光学薄膜的反射特性 0IEFCDeCO  
2．3．2薄膜波导 Zm@ O[:~  
2．4典型干涉仪 @Q atgYu  
2．4．1迈克尔逊干涉仪 weiqt *,8  
2．4．2 马赫一泽德干涉仪- E0*'AZi&  
2．4．3法布里一珀罗干涉仪 ^ok;<fJ  
2．5光的相干性 6'6@VB  
2．5．1光的相干性 =pS\gLQu  
2．5．2干涉的定域性 'yM)>]u"  
2．5．3 相干性的定量描述 V F'! OPN  
2．5．4激光的相干性 &p$SFH?s  
例题 #YSUPO%F  
习题 %.R_[.W  
~4iIG}Y<  
第3章光的衍射 a4}2^K  
3．1衍射的基本理论 b\w88=|  
3．1．1 光的衍射现象 c#e_Fs  
3．1．2惠更斯一菲涅耳原理 W+~ w  
3．1．3基尔霍夫衍射公式 ^9UF Pij"  
3．2夫朗和费衍射 41TB  
3．2．1夫朗和费衍射装置 {P#&e>)v{  
3．2．2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 A2"xCJ0`  
3．2．3夫朗和费单缝和多缝衍射 3EcmNwr
 
3．2．4巴俾涅原理应用 w%k)J{\  
3．3菲涅耳衍射 Al`[Iu&  
3．3．1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法 q'?:{k$%  
3．3．2菲涅耳衍射的积分解法 OI.2CF
 
3．4光栅和波带片 (r.{v@h,dV  
3．4．1衍射光栅 sHrpBm&O4  
3．4．2波导光栅 )8yee~+TN  
3．4．3 全息光栅 wDZFOx0#8  
3．4．4波带片 v) q6  
3．5傅里叶光学基础 v}]x>f  
3．5．1光波场的空间频率与空间频率谱 m=S[Y^tR  
3．5．2光波衍射的傅里叶分析 <P5;8  
3．5．3 傅里叶变换定理的光学模拟 0{Kl5>Z9M  
3．6二元光学概论 T}[W')[s  
3．6．1二元光学- W&4`eB/4}  
3．6．2二元光学元件 38Z"9  
3．6．3元光学元件的制作 H+3I[`v  
3．7 近场光学简介 5 ^iU1\(L  
例题 k&DHQvfB  
习题 \sC
0om,  
)
 ZOmv  
第4章光在各向异性介质中的 KF'H|)!K  
传播特性 %`}CbD6

  
4．1晶体的光学各向异性 u6y\GsM.a  
4．1．1 张量的基础知识 #Y}Hh7.<  
4．1_2晶体的介电张量 @WEem(@  
4．2理想单色平面光波在晶体中的传播 =O)JPo&iwY  
4．2．1在晶体中传播的解析法描述 [`fq4Ky  
4．2．2 光在晶体中传播的几何法描述 i&>,aiH@  
4．3平面光波在晶体界面上的反射和折射 #fGb M!3p  
4．3．1光在晶体界面上的双反射和双折射 ^l^_K)tw*  
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 %1VMwqC]E  
4．4晶体光学元件 d!KX.K\NM,  
4．4．1偏振器 Lx?bO`=qg7  
4．4．2波片和补偿器 vo`wYJ3W  
4．5晶体的偏光干涉 U&3*c+B4  
4．5．1平行光的偏光干涉 XU9=@y+|v  
4．5．2会聚光的偏光干涉 TKLy38  
例题 q 8=u.T  
习题 Uzb"$Ue4  
[l#WS  
第5章晶体的感应双折射 E}@8sY L  
5．1 电光效应 yekIw  
5．1．1电光效应的描述 @gi Y  
5．1．2晶体的线性电光效应 UWn}0:6t  
5．1．3晶体的二次电光效应 v[a#>!;s  
5．1．4晶体电光效应的应用举例 <YeF?$S}  
5．2声光效应 FYcMvY  
5．2．1弹光效应和弹光系数 N@MeaO  
5．2．2声光衍射 )1fQhdO}x  
5．3晶体的旋光效应与法拉第效应 z}bnw2d]  
5．3．1 晶体的旋光效应 z{#F9'\&  
5．3．2法拉第效应 >>$IHz4Z"  
例题 eF8`an5S  
习题。 INbjk;k  
^2kWD8c*  
第6章光的吸收、色散和散射 (uG4W|?p  
6．1光与介质相互作用的经典理论 xD\Km>|i  
6．2光的吸收' @5?T]V g  
6．2．1匕吸收定律 rIb[gm)Rk  
6．2．2吸收光谱 z)VIbEy  
6．3光的色散 =(n'#mV  
6．3．1色散率 zt,-O7I'1  
6．3．2 正常色散与反常色散 .v" lY2:N  
6．4光的散射 ax^${s|{-  
6．4．1光的散射现象 Ox~'w0c,f  
6．4．2瑞利散射 qz0v1057#  
6．4．3米氏散射 .897Z|$VB  
6．4．4分子散射 0X0D8H(7Q  
6．4．5喇曼散射 :x
{Q  
例题 4{vd6T}V!  
习题 ,K9UT#h  
/hX"O?^  
第7章几何光学基础 /5x`TT  
7．1几何光学的基本定律 KFZ[gqW8YY  
7．1．1波面、光线和光束 xapkhIW2\  
7．1．2基本定律 }a9C/t3  
7．1．3光学系统及物像的基本概念 @l(Y6m|v\  
7．1．4单个界面成完善像 'd t}i<  
7．2单个折射球面的光路计算 O h"^  
7．2．1符号法则 R&4E7wrdP  
7．2．2单个折射球面的光路计算公式 \W}EyA  
7．2．3单个折射球面近轴区光路计算公式 +uLo~GdbE  
7．3单个折射球面的近轴区成像 i52R,hz  
7．3．1物像公式 oba*w;  
7．3．2焦距及光焦度 6fV)8,F3  
7．3．3高斯公式和牛顿公式 r/4]b]n  
7．3．4放大率 GBphab|  
7．3．5 拉亥不变量 Z>,X$Y6<  
7．4．球面反射镜成像 z;/'OJ[.  
7．4．1焦点和焦距 .u*].As=  
7．4．2物像公式 zl:D|h77  
7．4．3放大率 $1?X%8V  
7．5共轴球面光学系统 ;yZ N "r  
7．5．1转面公式 T8441qo{>  
7．5．2拉亥公式 @}?D<O8#"#  
7．5．3放大率公式 V^{!d
}  
7．6薄透镜成像 x5|v# -F ^  
7．6．1透镜的分类 6g"<i}_|  
7．6．2 薄透镜成像 *h4m<\^U  
7．6．3薄透镜物像的几个特殊位置关系 ,\M_q">npc  
7．7平面的折射成像 Q'a N|^w"f  
7．7．1平面折射光路计算公式 [;=ky<K0E  
7．7．2折射平面近轴区成像_ V[I<9xaE  
7．7．3折射平行平板的光路计算 YxtkI:C?
  
7．7．4折射平行平板的成像 }}1/Ede{5  
7．8平面镜和棱镜系统 v 2GhR*  
7．8_1平面镜成像 .zAafi0  
7．8．2双平面镜系统成像 ;iORfUjxrq  
7．8．3反射棱镜 vs@:L)GW\  
7．8．4反射棱镜的成像 s4$m<"~  
7．8．5折射棱镜 '&QT}B  
例题 u}1vn}F{  
习题 "r V4[MVxt  
N 9&@,3  
第8章理想光学系统 ee_\_"  
8．1理想光学系统的基点和基面 E`4=C@NN+,  
8．1．1理想光学系统的基本特性 kVrT?  
8．1．2理想光学系统的基点和基面 GF!{SO4  
8．1．3基本几何光学元件的基点和基面 ?03Zy3/  
8．2理想光学系统的物像关系 \z`d}\3(R  
8．2．1图解法求像 )M N yOj  
8．2．2理想光学系统成像公式 sOxdq"E  
8．2．3放大率 m[{&xF|_  
8．2．4理想光学系统的基点位置关系 9,5II0N L  
8．2．5光学系统基点的测量 93Gur(j^  
8．3理想光学系统的组合 QiweM?-  
8．3．1双光组组合 ijqdZ+  
8．3．2正切法 ^R7zLHU;  
8．3．3截距法 :UcS$M1LE  
8．3．4无焦系统 mF}k}0  
8．4厚透镜及其基点与基面 [T}]Ma*CS  
8．4．1 厚透镜基点一般公式 W>s'4C`  
8．4．2厚透镜基点 G`#
gV"PlC  
8．5矩阵在近轴光学系统中的应用 DiQkT R  
8．5．1光线矢量的线性变换矩阵 Z{ Zox[/  
8．5．2 基本光学元件的特征传递矩阵 4<g72| y  
8．5．3光学系统的传递矩阵计算 ~9 WJrRWB  
8．5．4光学系统的共轭面间的传递矩阵 &&nO]p`  
8．5．5高斯矩阵与光学系统主平面和焦点的位置关系 fJw=7t-t  
8．6ABCD法则及其在激光束传输中的应用 D Ok^ON  
8．6．1．ABCD法则——光波面曲率半径在 }PIB b  
传播介质中的变化规律 !;aC9VhSU  
8．6．2ABCD法则用于基模高斯光束的传播 RpK,ixbtA+  
8．6．3基模高斯光束经过薄透镜的变换 *z"1MU  
8．6．4基模高斯光束经过无焦系统的变换 q7 oR9  
例题 EjX'&"3.  
习题 !-RpRRR[Co  
@ KPv&UB  
第9章光学系统像差基础和光路计算 mjl!Nth:<  
9．1光学系统中的光阑 ]az} n(B,  
9．1．1光阑及其分类 sHTePEJ_h  
9．1_2孔径光阑和入／出瞳 06@0r  
9．1．3视场光阑和入／出窗 D^s0EW-E  
9．2光学系统光阑对成像的影响 fd"~[z[  
9．2．1渐晕 } o"_#\6  
9．2．2 景深和焦深 Z^`=!n-V  
9．2．3几个特殊光学系统的光阑的作用 V=4u7!ha  
9．3像差基本概念 ?3TK7]1V:  
9．3．1像差的描述和分类 f
I d)  
9．3．2球差 3zA=q[C  
9．3．3 彗差 7k t7^V<  
9．3．4像散 :IT U0%;!+  
9．3．5场曲 u1|P'>;lF  
9．3．6畸变 fAM4Q  
9．3．7位置色差（轴向色差） A[ECa{v  
9．3．8倍率色差（垂轴色差） 0"<;You  
9．4光学系统中一般光路计算 Y5i`pY/}#?  
9．4．1光学系统计算光路的分类 PDq}Tq  
9．4．2光学系统近轴光线的光路计算 uCP6;~Ns  
9．4．3光学系统子午面内光线的光路计算 "p~]m~g  
9．4．4沿轴外物点主光线细光束的光路计算 Fma`Cm.  
9．5光学系统设计软件——ZEMAX简介 KpbZnW}g  
9．5．1ZEMAX 基本概况 dI ZTLb"a  
9．5．2ZEMAX设计环境 J]Gc  
9．5．3光学系统结构的设定 +z jzO]8  
9．5．4光学系统成像的分析 1[/$ZYk:  
9．5．5光学系统结构的优化 a,57`Ks+n<  
例题 zUEfa!#?  
习题 ?` eYWZ">  
7z&adkG:  
第10章光学仪器的基本原理 [r
Uh;_b\D  
10．1光辐射基本概念和规律 M*~v'L_sI  
10．1．1光辐射基本物理量 Vi?~0.Z
%  
10．1．2光源直接照射表面时的光照度（距离平方反比定律） spU!t-n67  
10．1．3光亮度的传递规律 28Ssb|  
10．2眼睛 `m@]  
10．2．1 眼睛的结构 Ss<_K>wk  
10．2．2眼睛的调节和适应 sPE)m_u  
10．2．3眼睛的缺陷与校正 1^60I#Vr@  
10．2．4眼睛的分辨率 ySuLt@X  
10．3放大镜 ,+NE:_  
10．3．1 视角放大率 \+?,c\x  
10．3．2放大镜的视角放大率 ]EVe@  
10．3．3放大镜的光束限制 _Xk03\n6  
10．4显微镜 43u PH1 )  
10．4．1显微镜的结构及其成像 PQ&Q71  
10．4．2显微镜的分辨率 \o62OfF!  
10．4．3视角放大率' }KD7 Y  
10．4．4显微镜的聚光本领 2iR:*}5  
10．4．5显微镜的光束限制 _8x'GK tU  
10．5 望远镜 A^4kYOe  
10．5．1望远镜的结构 Q/3tg  
10．5．2望远镜的分辨率  {+/ .5  
10．5．3放大本领 -lP )  
10．5．4聚光本领 '?`@7Eol  
10．6 物镜和目镜 ER;lkF`RF  
10．6．1显微镜的物镜 h=K36a)  
10．6．2望远镜的物镜 u>t|X}JH  
10．6．3目镜 %<=w[*i  
10．7望远系统外形尺寸设计举例 C"U[ b%  
例题 PQU3s$
 
习题  9
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习题参考答案 :tjgg]  
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主要参考文献 Fi?32e4KI5  
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