《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。
|R$V[ 《现代光学基础与前沿》的读者对象为物理、光学、光
电子类及相关专业的本科生、研究生、教师和科研工作者。
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C\"nlNKw iF]G$@rbU 目录
Do1 Ip&X 序一
a#3+PB# 序二
6ub-NtVu 前言
s
Dq{h 第一篇 现代光学基础
{A!1s; 第1章 光线光学
l~
3 H" 1.1 费马
原理 r'bctFsD 1.1.1 反射定律
$sF'Sr{)y 1.1.2 折射定律(斯涅耳定律)
ogD 8qrZ6J 1.1.3 物像之间的等光程性
pJ8;7u 1.1.4 凹球面镜反射
&1nZ%J9 1.2 哈密顿光学
HURrk~[ 1.2.1 光线微分方程
/QuuBtp 1.2.2 哈密顿正则方程
VF#2I%R* 1.2.3 哈密顿正则方程在近轴光学中的应用
r?cDyQE 1.2.4 程函方程
KX8$j$yW 1.3 近轴光学
=VA5!-6<Uq 1.3.1 光线变换矩阵的定义
pO]{Y?X: 1.3.2 常见光学元件的变换矩阵
iczJXA+ 1.3.3 反向传输的变换矩阵
DX3xWdnr 1.3.4 成像矩阵
T}fH 1.3.5 矩阵方法与常规方法之间的联系
KD TG9KC 1.4 光线追迹
KWuc*! 1.4.1 斜子午光线
VtM:~|v 1.4.2 傍轴光线的追迹
Buxn!s 1.5 初级像差理论
dU4 h 1.5.1 波像差和光线像差
_6U=7<f 1.5.2 赛德尔变量
kT7x
!7C 1.5.3 初级(赛德尔)像差
m.:2G 1.5.4 一般共轴
透镜系统的初级像差系数
S"-q*!AhK 1.5.5 色差
op!ft/Yyb 1.6 几何光学与波动光学的过渡
jV W .=FK 1.6.1 波动光学过渡到几何光学
<]:X 1.6.2 几何光学到波动光学
cXcrb4IKD 1.6.3 光线量子力学理论
gc5u@(P" p~v
rr 5 第2章 光的波动性与矢量性
|A .U~P): 2.1 波动方程
.>X0 $# 2.2 光波的表示
4c})LAwd& 2.2.1.一维平面波
#:q$sKQ_$ 2.2.2 三维平面波
a"ct"g= 2.2.3 球面波.
b\{34z, 2.2.4 柱面波
QmHj=s:x\ 2.2.5 几种重要的光束
$!?tJ@{ 2.3 光的传播速度
B7'rbc' 2.4 能流坡印亭矢量
p?@R0] 2.5 光的偏振
Ai*R%# 2.5.1 偏振光的分类
HACY 2.5.2 偏振光的描述方法
s)dL^lj; 2.6 完全偏振光
jRn5)u 2.6.1 琼斯矢量
blVt:XS{,m 2.6.2 琼斯矩阵
;FQ<4PR$ 2.6.3 正交偏振
st7\k]J\ 2.6.4 琼斯矩阵的本征矢
f0^;*Y 2.6.5 琼斯反射和透射矩阵
'R-Ly^:Qd 2.7 部分偏振光
i>*|k] 2.7.1 相干矩阵
Xa,d"R~ 2.7.2 偏振度
4z;@1nN_8a 2.7.3 相干矩阵通过偏振光学元件的变换
,0pCc< 2.7.4 部分相干、部分偏振光
lwVo%- XJ$mRh0`K 第3章 光的相干性
i(Xz3L#( 3.1 干涉的基本原理
)2pOCAjL2 3.1.1 线性叠加原理
_VjfjA<c8 3.1.2 波阵面分割
T"bH{|:%*= 3.1.3 振幅分割
ce&Q}_ 3.2 部分相干性
Q<c{$o 3.3 时间相干性
jV|j]m&t 3.4 空间相干性
y^u9Ttf{ 3.4.1 两个独立点
光源之间的空间相干性
$`a>y jma 3.4.2 扩展光源的空间相干性
$.5f-vQp ^CBc~um2 第4章 光的衍射
Tr6J+hS 4.1 基尔霍夫衍射理论
e=H,|)P 4.1.1 格林定理
w7#9t 4.1.2 菲涅耳-基尔霍夫积分公式
^ ,cwm:B@ 4.1.3 衍射积分公式与惠更斯原理的联系与差别
H^d2|E[D 4.1.4 互补光阑巴比涅原理
hvFXYq_[O 4.1.5 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射
LvPcH 4.2 夫琅禾费衍射图样
VG=mA4Dd 4.2.1 单狭缝衍射
t@#l0lu$ 4.2.2 矩孔衍射
78MQoG< 4.2.3 圆孔衍射
j@o
\d%.'! 4.2.4 双狭缝衍射
:>q*#vlb 4.2.5 衍射光栅
8mc0(Z@ 4.2.6 光栅的类型
W"meH~[Cp 4.2.7 凹面光栅的衍射和罗兰圆
5R%4fzr&g 4.2.8 其他形状的孔
#Fwf]{J 4.3 菲涅耳衍射图样
1;E^3j$ 4.3.1 菲涅耳带
Cu $mb}@ 4.3.2 波带片
=i1+t"= 4.4 傅里叶变换光学
'JpCS 4.4.1 透镜的傅里叶变换
LkwjEJQf 4.4.2 傅里叶变换频谱学
$[6] Ly(F) uE=pq<
第5章 部分相干光学
i]{-KZC 5.1 基本概念和定义
S|Yz5)* 5.1.1 时间相干性和相干时间
B)`@E4i 5.1.2 空间相干性与相干区域
[-p?gyl 5.2 部分相干光的数学表述
>D5WAQ>b 5.2.1 互相干函数和复相干度
EpCT !e 5.2.2 交叉
光谱密度和谱相干度
L60Sc 5.2.3 相关函数的传输
xm*6I 5.2.4 范西泰特一策尼克定理及举例
GF/!@N 5.3 空间一频率域中的部分相干光场
- %'ys 5.3.1 部分相干场的相干模式表述
#wS/QrRE 5.3.2 交叉光谱密度作为关联函数的严格表述
g;eoH 5.3.3
激光谐振腔模式相干理论
R^f-j-$o] 5.3.4 部分相干激光谐振腔
[dIlt"2fV 5.4 部分相干光束
0_f6Qrcj 5.4.1 单色光束
T*"*##c 5.4.2 部分相干光束
KmX?W/%R 5.4.3 Gaussian Schellmodel光束
v*lj>)L 5.5 光源空间相干性对光场频谱场的影响
6V&HlJH
5.5.1 两个部分关联的源产生的光场的频谱
EG#mNpxE 5.5.2 标度定律
JU`5K}H< 5.6 部分相干物质波
K)&oDwk 5.6.1 物质波与超冷原子气体
K?]c 5.6.2 物质波相干性的描述
*Z}9S9YtN 5.6.3 部分相干物质波的张量ABCD定律
[9H986= 5.6.4 部分相干物质波的演化
d) $B vwIP8z~< 第6章 固体光学
0ME.O+ 6.1 介质中的麦克斯韦方程组和波动方程
x&d:V 6.2 光在各向同性电介质中的传播色散
s;Sv@=\ 6.3 光在导电介质中的传播
GS qt:<Qs 6.3.1 极低频率
ZQN%!2 6.3.2 一般情况
P/Zp3O H 6.4 光在吸收介质边界上的反射和折射
py%_XL=w, 6.4.1 复折射率
Z` zyEP A 6.4.2 斜入射时折射角φ与入射角0的关系
)+dd 6.4.3 折射定律(复折射率)
=2&