《现代
光学基础与前沿》涵盖了几何光学、波动光学和量子光学的核心内容,包括
光线光学、光的波动性与矢量性、光的相干性、光的衍射、部分相干光学、固体光学、量子化光场等;同时包含了现代光学的一些前沿领域,如现代量子光学、原子光学、超快光学、特种
材料光学、引力光学等。《现代光学基础与前沿》十分注重现代光学理论体系的完整性及其内在联系,包含了光线光学与波动光学之间、波动光学与量子光学之间的相互过渡等内容,同时尽可能多地把现代光学的新理论、新方法和新应用包括进去,使得读者通过《现代光学基础与前沿》,能够较
系统、全面地掌握现代光学的基础理论,把握现代光学的发展方向,较快地进入到现代光学的前沿。
!*%WuyCgr4 《现代光学基础与前沿》的读者对象为物理、光学、光
电子类及相关专业的本科生、研究生、教师和科研工作者。
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;k>&FWEG m1Mt#@,$
@3C>BLI8+ wlqpn(XR 目录
GfmI<{da 序一
Tw;3_Lj 序二
~2QR{; XQ 前言
=aBctd:eX` 第一篇 现代光学基础
NP/Gn6fr 第1章 光线光学
n4R(.N00 1.1 费马
原理 UZJCvfi 1.1.1 反射定律
&N\jG373 1.1.2 折射定律(斯涅耳定律)
r'HtZo$^R 1.1.3 物像之间的等光程性
xk5@d6Y{r 1.1.4 凹球面镜反射
li}1S 1.2 哈密顿光学
)E-inHD / 1.2.1 光线微分方程
:lPb.UCY 1.2.2 哈密顿正则方程
+oovx2r& 1.2.3 哈密顿正则方程在近轴光学中的应用
G?;e-OhV 1.2.4 程函方程
F|e1"PkeoA 1.3 近轴光学
iA' lon 1.3.1 光线变换矩阵的定义
rzm:Yx 1.3.2 常见光学元件的变换矩阵
YW( Qmo7 1.3.3 反向传输的变换矩阵
V`XNDNJ: 1.3.4 成像矩阵
e'~J,(fB 1.3.5 矩阵方法与常规方法之间的联系
)quM4=u' 1.4 光线追迹
eOs)_?} 1.4.1 斜子午光线
lE&&_INHQ 1.4.2 傍轴光线的追迹
"2)H'< 1.5 初级像差理论
R |(q 1.5.1 波像差和光线像差
<FcG
oGK 1.5.2 赛德尔变量
2Q/4bJpd 1.5.3 初级(赛德尔)像差
LIvFx| 1.5.4 一般共轴
透镜系统的初级像差系数
lFV N07hG
1.5.5 色差
4GY[7^ 1.6 几何光学与波动光学的过渡
(nlvl?\d 1.6.1 波动光学过渡到几何光学
7|$:=4 1.6.2 几何光学到波动光学
w1OI4C)~ 1.6.3 光线量子力学理论
"AnC?c9?-^ S~;4*7+?: 第2章 光的波动性与矢量性
ymx>i~>7J 2.1 波动方程
7b;I+q 2.2 光波的表示
&:dH, 2.2.1.一维平面波
3L_\`Ia9 2.2.2 三维平面波
kt["m. 2.2.3 球面波.
=}DR)
9 2.2.4 柱面波
LWz&YF#T- 2.2.5 几种重要的光束
,!Z*5 2.3 光的传播速度
V-Sd[ 2.4 能流坡印亭矢量
w[S pw<Z 2.5 光的偏振
qB0E_y)a 2.5.1 偏振光的分类
YW_Q\|p]M 2.5.2 偏振光的描述方法
WJkZ!O$"j 2.6 完全偏振光
19Mu61 2.6.1 琼斯矢量
'B 43_ 2.6.2 琼斯矩阵
`_` QxM 2.6.3 正交偏振
:U3kW8;UMP 2.6.4 琼斯矩阵的本征矢
vd
0ljA 2.6.5 琼斯反射和透射矩阵
.<x&IJ / 2.7 部分偏振光
D#il* 2.7.1 相干矩阵
GT }F9F~ 2.7.2 偏振度
XWS%zLaK 2.7.3 相干矩阵通过偏振光学元件的变换
,9}h 2.7.4 部分相干、部分偏振光
A+"ia1p,} #\.,? A}9 第3章 光的相干性
JORGj0v 3.1 干涉的基本原理
Jq&uF*! 3.1.1 线性叠加原理
j53*E
)d 3.1.2 波阵面分割
}Qip&IN 3.1.3 振幅分割
+e yc`J 3.2 部分相干性
;t<QTGJ 3.3 时间相干性
gQxbi1!;9 3.4 空间相干性
U(Nu% 3.4.1 两个独立点
光源之间的空间相干性
G-xDN59K 3.4.2 扩展光源的空间相干性
E:JJ3X| 9`I _Et 第4章 光的衍射
zR1^I~
% 4.1 基尔霍夫衍射理论
2ORNi,_I 4.1.1 格林定理
6:Ch^c+IZ 4.1.2 菲涅耳-基尔霍夫积分公式
]>LhkA@V 4.1.3 衍射积分公式与惠更斯原理的联系与差别
5!DBmAB 4.1.4 互补光阑巴比涅原理
:km61 4.1.5 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射
%k-3?%&8 4.2 夫琅禾费衍射图样
4C<jdv_J 4.2.1 单狭缝衍射
7
%Oa;]| 4.2.2 矩孔衍射
WQ[_hg|k 4.2.3 圆孔衍射
cZB7fmq% 4.2.4 双狭缝衍射
"HElB9 4.2.5 衍射光栅
-8:&>~4` 4.2.6 光栅的类型
@kpv{`Y 4.2.7 凹面光栅的衍射和罗兰圆
=XucOli6 4.2.8 其他形状的孔
Q&wB$*u 4.3 菲涅耳衍射图样
%{AO+u2i 4.3.1 菲涅耳带
qq) rd 4.3.2 波带片
*.sVr7=j 4.4 傅里叶变换光学
A+SE91m 4.4.1 透镜的傅里叶变换
'Jt]7;04p 4.4.2 傅里叶变换频谱学
W-x?:X<} *)ardZV${ 第5章 部分相干光学
WN{ 9 5.1 基本概念和定义
-8eoNzut 5.1.1 时间相干性和相干时间
$@^pAP 5.1.2 空间相干性与相干区域
i]Fp..`v~ 5.2 部分相干光的数学表述
u<3HQ.:; 5.2.1 互相干函数和复相干度
%_+2@\ 5.2.2 交叉
光谱密度和谱相干度
0fb`08,^ 5.2.3 相关函数的传输
& -{DfNK c 5.2.4 范西泰特一策尼克定理及举例
GN ]cDik 5.3 空间一频率域中的部分相干光场
co~Pyj 5.3.1 部分相干场的相干模式表述
?nofUD. 5.3.2 交叉光谱密度作为关联函数的严格表述
iYDEI e 5.3.3
激光谐振腔模式相干理论
WM| dKF
5.3.4 部分相干激光谐振腔
WF1px % 5.4 部分相干光束
C ~<'rO}| 5.4.1 单色光束
0Sle
5.4.2 部分相干光束
'MEz|Z 5.4.3 Gaussian Schellmodel光束
c_-drS 5.5 光源空间相干性对光场频谱场的影响
|B'9\OkP[= 5.5.1 两个部分关联的源产生的光场的频谱
X%Z{K- 5.5.2 标度定律
$}J5xG,}$ 5.6 部分相干物质波
5b!vgm#]) 5.6.1 物质波与超冷原子气体
+W:=e,= 5.6.2 物质波相干性的描述
:"=ez<t 5.6.3 部分相干物质波的张量ABCD定律
4]h
=yc R 5.6.4 部分相干物质波的演化
_d"b;4l M)eO6oX| 第6章 固体光学
[q/Abz'i 6.1 介质中的麦克斯韦方程组和波动方程
qQA}Z*(m 6.2 光在各向同性电介质中的传播色散
19O,a#{KHf 6.3 光在导电介质中的传播
gZLP\_CL 6.3.1 极低频率
xl6,s>ob 6.3.2 一般情况
Xe<sJ.&Wf 6.4 光在吸收介质边界上的反射和折射
lV1G<qP 6.4.1 复折射率
\@8+U;d 6.4.2 斜入射时折射角φ与入射角0的关系
&j4 xgh 9 6.4.3 折射定律(复折射率)
:bz}c48% 6.4.4 反射率公式
S{;sUGcu 6.5 光在晶体中的传播
k 8UO9r[ 6.5.1 晶体中的波动方程
y.WEj?EL 6.5.2 波矢面
NWM8[dI 6.5.3 相速度面
k.uMp<)D 6.5.4 光线速度面
cWi}V 6.6 光在界面上的双折射
~-EOjX(X'E ……
S`#w+C#EW 第7章 量子化光场
n` xR5!de 'NX```U0 第二篇 现代光学前沿
.Xce9C0SW 第8章 现代量子光学
2$?C7(kW 第9章 原子光学
ny`#%Vs 第10章 超快光学
N F+iza;DP 第11章 特种材料光学
JsDpy{q 第12章 引力光学
k Mu8"Az 8-BflejX 附录A 基本物理常量
W_kHj}dj,p 附录B SI词头
{ jhr< 附录C 矢量分析常用公式
[-\%4 中英文对照索引
&K.?p2$X kuol rfGB 注:本书为新出版,暂无电子文档,有需要的,可购买实体书籍。