现代光学基础与前沿(作者:林强,叶兴浩)

《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。 e /4{pe+,  
《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。 $YX\&%N  
《现代光学基础与前沿》：华夏英才基金学术文库 $]Vvu{  

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目录 Ie[8Iot?bn  
序一 LyRU2A  
序二 d3$&I==;:  
前言 /NH9$u.g  
第一篇 现代光学基础 &3Q!'pJJ  
第1章 光线光学 [=63xPxs.  
1.1 费马原理 .%D9leiRe  
1.1.1 反射定律 ){PL6|5x  
1.1.2 折射定律（斯涅耳定律） >0W:snNK  
1.1.3 物像之间的等光程性 0 s
-IW  
1.1.4 凹球面镜反射 @o[C Xrz  
1.2 哈密顿光学 @C]
Q;>^|  
1.2.1 光线微分方程 ~qG`~/7  
1.2.2 哈密顿正则方程 xMAfa>]{n  
1.2.3 哈密顿正则方程在近轴光学中的应用 Q!%4Iq%jr  
1.2.4 程函方程 hpxqL%r  
1.3 近轴光学 f#s /Ycp+  
1.3.1 光线变换矩阵的定义 ]ZQ3|ZJ?<  
1.3.2 常见光学元件的变换矩阵 !f\q0Gnl  
1.3.3 反向传输的变换矩阵 U9d0nj9 j  
1.3.4 成像矩阵 &vf%E@<  
1.3.5 矩阵方法与常规方法之间的联系 |6%B2I&c  
1.4 光线追迹 B>hC8^.S|w  
1.4.1 斜子午光线 )}-,4Iu%  
1.4.2 傍轴光线的追迹 h@5mVTb}i  
1.5 初级像差理论 = h _>OA  
1.5.1 波像差和光线像差 j{i3lGaN  
1.5.2 赛德尔变量 8| 6:  
1.5.3 初级（赛德尔）像差 +izB(E8&{J  
1.5.4 一般共轴透镜系统的初级像差系数 T+OQa+E@P  
1.5.5 色差 ;\F3~rl  
1.6 几何光学与波动光学的过渡 7fVlA"x  
1.6.1 波动光学过渡到几何光学 BI'}  
1.6.2 几何光学到波动光学 mG?g  
1.6.3 光线量子力学理论 7r`A6 \
!  
U;Iqz1S  
第2章 光的波动性与矢量性 c~@Z  
2.1 波动方程 YceX)  
2.2 光波的表示 g:l5,j.K  
2.2.1.一维平面波 }=1#ANM1  
2.2.2 三维平面波 2;Ij~~  
2.2.3 球面波. Svs!C+:le  
2.2.4 柱面波 @WV}VKm  
2.2.5 几种重要的光束 HA?<j|M  
2.3 光的传播速度 N3D{t\hg  
2.4 能流坡印亭矢量 .Ulrv5wJ  
2.5 光的偏振 tgy= .o]  
2.5.1 偏振光的分类 YEL,TU  
2.5.2 偏振光的描述方法 5J d7<AO_  
2.6 完全偏振光 #1INOR9  
2.6.1 琼斯矢量 Ow0-}Im~  
2.6.2 琼斯矩阵 "f/Su(6{0  
2.6.3 正交偏振  O "jX|5  
2.6.4 琼斯矩阵的本征矢 Z/#&c  
2.6.5 琼斯反射和透射矩阵 Vv"JN?dHi  
2.7 部分偏振光 |i)7jG<  
2.7.1 相干矩阵 C #A sA  
2.7.2 偏振度 82S?@%}#J  
2.7.3 相干矩阵通过偏振光学元件的变换 [Yo3=(7J  
2.7.4 部分相干、部分偏振光 O]"3o,/]G  
&n_aMZ;  
第3章 光的相干性 ?-40bb  
3.1 干涉的基本原理 Pc+8CuN?  
3.1.1 线性叠加原理 k 8C[fRev  
3.1.2 波阵面分割 %^e
~
;i=2  
3.1.3 振幅分割 %\5w
HT+)  
3.2 部分相干性 ra="4T$va  
3.3 时间相干性 y\=(;]S'  
3.4 空间相干性 l98.Hb7  
3.4.1 两个独立点光源之间的空间相干性 >/*wlY!E  
3.4.2 扩展光源的空间相干性 "|{3V:e>a  
So&an !  
第4章 光的衍射 YL(7l|^!  
4.1 基尔霍夫衍射理论 2E V M*^A  
4.1.1 格林定理 S,9}p1  
4.1.2 菲涅耳－基尔霍夫积分公式 LaI(  
4.1.3 衍射积分公式与惠更斯原理的联系与差别 _/@VV5Mq  
4.1.4 互补光阑巴比涅原理 c4]/{!4 Q  
4.1.5 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 O}4(v#  
4.2 夫琅禾费衍射图样 <78]OZ] Z  
4.2.1 单狭缝衍射 28 h3Ayw4  
4.2.2 矩孔衍射 3~zK :(  
4.2.3 圆孔衍射 !ke_?+8sY  
4.2.4 双狭缝衍射 tVSURYA8  
4.2.5 衍射光栅 c,ccavv{I  
4.2.6 光栅的类型 %9D$N  
4.2.7 凹面光栅的衍射和罗兰圆 ~VNN  
4.2.8 其他形状的孔 4'&j<Ah[#  
4.3 菲涅耳衍射图样 <ejWl%4  
4.3.1 菲涅耳带 S >E|A%  
4.3.2 波带片 JfJUOaL  
4.4 傅里叶变换光学 4)
'8
fi  
4.4.1 透镜的傅里叶变换 @,Je*5$o"  
4.4.2 傅里叶变换频谱学 (~YFm"S  
.rfufx9Sw  
第5章 部分相干光学 r"yA=d'c  
5.1 基本概念和定义 x?hdC)#DWI  
5.1.1 时间相干性和相干时间 6kW<i,A -  
5.1.2 空间相干性与相干区域 2k\i/i/Y  
5.2 部分相干光的数学表述 ]1A"l!yf  
5.2.1 互相干函数和复相干度 \/rK0|2A  
5.2.2 交叉光谱密度和谱相干度 q#fj?`k  
5.2.3 相关函数的传输 #St=%!  
5.2.4 范西泰特一策尼克定理及举例 h,|49~^@"  
5.3 空间一频率域中的部分相干光场 R<}WNZl  
5.3.1 部分相干场的相干模式表述 it=4cHT  
5.3.2 交叉光谱密度作为关联函数的严格表述 
mL\j^q,Y  
5.3.3 激光谐振腔模式相干理论 Y{].%xM5  
5.3.4 部分相干激光谐振腔 rlj @'  
5.4 部分相干光束 GCN(  
5.4.1 单色光束 H*#L~!]  
5.4.2 部分相干光束 (TufvHC  
5.4.3 Gaussian Schellmodel光束 d/Q}I[J.u  
5.5 光源空间相干性对光场频谱场的影响 ]+1?T)<!  
5.5.1 两个部分关联的源产生的光场的频谱 @Y/PvS8!  
5.5.2 标度定律 VE4Z;Dr"  
5.6 部分相干物质波 Q'f!392|  
5.6.1 物质波与超冷原子气体 ?klV;+  
5.6.2 物质波相干性的描述 n@pm5f  
5.6.3 部分相干物质波的张量ABCD定律 ^;J@]&[ ~  
5.6.4 部分相干物质波的演化 DNsDE
U  
+xqPyR  
第6章 固体光学 f wN  
6.1 介质中的麦克斯韦方程组和波动方程 mQRQ2SN6  
6.2 光在各向同性电介质中的传播色散 zd)2@jX=  
6.3 光在导电介质中的传播 xkv2#"*v  
6.3.1 极低频率 L2s)B  
6.3.2 一般情况 (*63G4Nz\  
6.4 光在吸收介质边界上的反射和折射 >>lT-w  
6.4.1 复折射率 %@IZ41<C  
6.4.2 斜入射时折射角φ与入射角0的关系 q6Q;9,  
6.4.3 折射定律（复折射率） jM%qv  
6.4.4 反射率公式 #"}Z'|X*  
6.5 光在晶体中的传播 G~Xh4*#J  
6.5.1 晶体中的波动方程 (2He]M\  
6.5.2 波矢面 s>Eu[uA  
6.5.3 相速度面 AXBv']Y  
6.5.4 光线速度面 2ql7*g?Uq@  
6.6 光在界面上的双折射 neQ2k=ao  
…… }D5*   
第7章 量子化光场 ([loWr}QR  
0- GA,I_  
第二篇 现代光学前沿 gi::?ET/.  
第8章 现代量子光学 %N\pfZ2\  
第9章 原子光学 }s;W{Q  
第10章 超快光学 lk $S"OH!  
第11章 特种材料光学 \0%)eJ  
第12章 引力光学 vkE[Ur>  
k0|*8  
附录A 基本物理常量 6&(gp(F  
附录B SI词头 H \$04vkR  
附录C 矢量分析常用公式 &I8,<(`  
中英文对照索引 MpbH!2J  
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