《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。
,Uu#41ZOKL 《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。
k\A[p\ 《现代光学基础与前沿》:华夏英才基金学术文库
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mt*/%>@7R
E=L1q) 2'5u}G9 目录
r"W,G/;h 序一
JsV-:J 序二
&LDA=B 前言
idSc#n22 第一篇 现代光学基础
yYn7y1B 第1章 光线光学
z%~rQa./$ 1.1 费马
原理 ;k5B@z/<S 1.1.1 反射定律
t>%+[7?6 1.1.2 折射定律(斯涅耳定律)
qJYEsI2M 1.1.3 物像之间的等光程性
5%;=(Oig 1.1.4 凹球面镜反射
|7@@~|A 1.2 哈密顿光学
;noZmPa 1.2.1 光线微分方程
KxUO=v<u 1.2.2 哈密顿正则方程
x{I,
gu|+ 1.2.3 哈密顿正则方程在近轴光学中的应用
$.T\dm- 1.2.4 程函方程
f/3rcYR;y 1.3 近轴光学
>@?`n}r| 1.3.1 光线变换矩阵的定义
t)^18 z 1.3.2 常见光学元件的变换矩阵
-@?4Tfl 1.3.3 反向传输的变换矩阵
26[m7\O 1.3.4 成像矩阵
9M Ug/ 1.3.5 矩阵方法与常规方法之间的联系
Bl/Z _@ 1.4 光线追迹
FN"Ye*d 1.4.1 斜子午光线
^Q5advxuq 1.4.2 傍轴光线的追迹
'NSfGC%7R 1.5 初级像差理论
h}yfL@ 1.5.1 波像差和光线像差
c);vl% 1.5.2 赛德尔变量
~Zo;LSI 1.5.3 初级(赛德尔)像差
zx`(ojfu 1.5.4 一般共轴
透镜系统的初级像差系数
JE ''Th} 1.5.5 色差
lCiRvh1K 1.6 几何光学与波动光学的过渡
[VY265)g 1.6.1 波动光学过渡到几何光学
RR[1mM 1.6.2 几何光学到波动光学
Pm==m9 1.6.3 光线量子力学理论
9Z
lfY1= 7 p[NuU*Gg 第2章 光的波动性与矢量性
NEff`mwm5) 2.1 波动方程
G}#p4\/ 2.2 光波的表示
pv@w 8* 2.2.1.一维平面波
Z@6xu;O 2.2.2 三维平面波
`=19iAp. 2.2.3 球面波.
/f]'_t0\. 2.2.4 柱面波
BT*{&'\/ 2.2.5 几种重要的光束
m)e~HP7M 2.3 光的传播速度
uQO\vRh0 2.4 能流坡印亭矢量
CC|=$(PgT 2.5 光的偏振
8&c:73=?X 2.5.1 偏振光的分类
UIK4]cYC' 2.5.2 偏振光的描述方法
0i~?^sT' 2.6 完全偏振光
]oizBa@?G 2.6.1 琼斯矢量
]!v\whZ> 2.6.2 琼斯矩阵
dlCmSCp% 2.6.3 正交偏振
7[It 2.6.4 琼斯矩阵的本征矢
`[F[0fY- 2.6.5 琼斯反射和透射矩阵
z4wG]]Kh* 2.7 部分偏振光
W
#V`|JA 2.7.1 相干矩阵
aqKrf(Rv 2.7.2 偏振度
O[W/=j[ 2.7.3 相干矩阵通过偏振光学元件的变换
O1Nya\^g<I 2.7.4 部分相干、部分偏振光
lc\%7-%:5 KhZ\q|5 第3章 光的相干性
PXo^SHJ+gt 3.1 干涉的基本原理
O~D]C 3.1.1 线性叠加原理
Z=zD~ka 3.1.2 波阵面分割
Oz-@e%8L 3.1.3 振幅分割
Nc:0opPM 3.2 部分相干性
qv)%)n 3.3 时间相干性
b{a\j% 3.4 空间相干性
5~{s-Ms 3.4.1 两个独立点
光源之间的空间相干性
wPl9% 3.4.2 扩展光源的空间相干性
A O3MlK9t Nbd[xs-lw 第4章 光的衍射
PYr'1D' 4.1 基尔霍夫衍射理论
UNyk,
#4 4.1.1 格林定理
1R"Z+tNB 4.1.2 菲涅耳-基尔霍夫积分公式
I\Pw` 4.1.3 衍射积分公式与惠更斯原理的联系与差别
e|eWV{Dsz 4.1.4 互补光阑巴比涅原理
~qkn1N%' 4.1.5 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射
2k+u_tj> 4.2 夫琅禾费衍射图样
k FCdGl 4.2.1 单狭缝衍射
f J+ 4.2.2 矩孔衍射
W4$F\y 4.2.3 圆孔衍射
l^R1XBP 4.2.4 双狭缝衍射
|Fe*t 4.2.5 衍射光栅
:ioD*k 4.2.6 光栅的类型
O:jaA3 4.2.7 凹面光栅的衍射和罗兰圆
epG!V#I 4.2.8 其他形状的孔
`qhZZ{s)1U 4.3 菲涅耳衍射图样
>;+q,U} 4.3.1 菲涅耳带
S3gd'Bahq 4.3.2 波带片
2-beq<I 4.4 傅里叶变换光学
KEo?Cy?%ff 4.4.1 透镜的傅里叶变换
t(Gg
1 4.4.2 傅里叶变换频谱学
S)x5.vo^ {~EPP
. 第5章 部分相干光学
`gz/?q 5.1 基本概念和定义
V=)' CCi{ 5.1.1 时间相干性和相干时间
TnJJ& "~3b 5.1.2 空间相干性与相干区域
2q ~y\fe 5.2 部分相干光的数学表述
k;Ask#rs 5.2.1 互相干函数和复相干度
M?QX'fia 5.2.2 交叉
光谱密度和谱相干度
[U_ 5.2.3 相关函数的传输
+Sak_*fq 5.2.4 范西泰特一策尼克定理及举例
hE;BT>_dn 5.3 空间一频率域中的部分相干光场
w3jcit| 5.3.1 部分相干场的相干模式表述
b=XHE1^rM 5.3.2 交叉光谱密度作为关联函数的严格表述
]}L tf,9 5.3.3
激光谐振腔模式相干理论
S@cKo&^ 5.3.4 部分相干激光谐振腔
);d"gv(]D 5.4 部分相干光束
0,j!* 5.4.1 单色光束
s^HI%mdf 5.4.2 部分相干光束
Y7<(_p7 5.4.3 Gaussian Schellmodel光束
G<Y}QhFU 5.5 光源空间相干性对光场频谱场的影响
xM**n3SZ` 5.5.1 两个部分关联的源产生的光场的频谱
y\ax?(z 5.5.2 标度定律
sF~!qag4q' 5.6 部分相干物质波
JzmX~|=Xi 5.6.1 物质波与超冷原子气体
oW3|b2D 5.6.2 物质波相干性的描述
Dr5AJ`y9A 5.6.3 部分相干物质波的张量ABCD定律
=h|xlT 5.6.4 部分相干物质波的演化
zo:NE00 3u[5T|D' 第6章 固体光学
|f2bb 6.1 介质中的麦克斯韦方程组和波动方程
S#nW )=
6.2 光在各向同性电介质中的传播色散
v$#l]A_D 6.3 光在导电介质中的传播
Ch73=V 6.3.1 极低频率
}A&I@2d 6.3.2 一般情况
G$VE
o8Blb 6.4 光在吸收介质边界上的反射和折射
q``:[Sz 6.4.1 复折射率
_&aPF/
6.4.2 斜入射时折射角φ与入射角0的关系
NR98]X 6.4.3 折射定律(复折射率)
L u1pxL 6.4.4 反射率公式
WkDXWv\{,{ 6.5 光在晶体中的传播
bU$M) 6.5.1 晶体中的波动方程
nhRpb9f`1@ 6.5.2 波矢面
id[caP=` 6.5.3 相速度面
zoZ10?ojC 6.5.4 光线速度面
ei(S&u< 6.6 光在界面上的双折射
q_Z6s5O ……
xc,Wm/[ 第7章 量子化光场
SLda>I(p7& \`R8s_S 第二篇 现代光学前沿
;),vUu,k 第8章 现代量子光学
Z u/w> 第9章 原子光学
vr }-u 第10章 超快光学
1u~a*lO} 第11章 特种材料光学
iH8V] % 第12章 引力光学
N5.kDT X=V2^zrt 附录A 基本物理常量
Y6m:d&p=} 附录B SI词头
\i3)/sZ?l 附录C 矢量分析常用公式
!vq|*8 中英文对照索引
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