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。 (_^g:>)Cs  
《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。 rUvqAfE&+  
《现代光学基础与前沿》：华夏英才基金学术文库 (wdE@/V  

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目录 .]6_  
序一 TG8QT\0G  
序二 8xJdK'  
前言 IAf,TKfe  
第一篇 现代光学基础 BG_m}3j  
第1章 光线光学 4(o: #9I  
1.1 费马原理 Q.7Rv XNw8  
1.1.1 反射定律 UK*+EEv  
1.1.2 折射定律（斯涅耳定律） :~3sW< PR  
1.1.3 物像之间的等光程性 O`~G'l&@T  
1.1.4 凹球面镜反射 */sVuD^b`  
1.2 哈密顿光学 ol^V@3[<  
1.2.1 光线微分方程 <?kr"[cQeP  
1.2.2 哈密顿正则方程 M`Jj!  
1.2.3 哈密顿正则方程在近轴光学中的应用 tQ_;UQlX  
1.2.4 程函方程 }`&#{>]2  
1.3 近轴光学 zYO+;;*@  
1.3.1 光线变换矩阵的定义 H$zjN8||"  
1.3.2 常见光学元件的变换矩阵 %Js3Y9AL C  
1.3.3 反向传输的变换矩阵 !SEHDRp  
1.3.4 成像矩阵 $%ZEP>]  
1.3.5 矩阵方法与常规方法之间的联系 kU$P?RD
  
1.4 光线追迹 hV#+joT8i  
1.4.1 斜子午光线 +6@".<  
1.4.2 傍轴光线的追迹 9_V'P]@  
1.5 初级像差理论 dFD0l?0N  
1.5.1 波像差和光线像差 `An|a~G1  
1.5.2 赛德尔变量 RKFj6u  
1.5.3 初级（赛德尔）像差  Q<B=m6~  
1.5.4 一般共轴透镜系统的初级像差系数 2c@4<kyfP  
1.5.5 色差 9Xo'U;J  
1.6 几何光学与波动光学的过渡 z #c)Q  
1.6.1 波动光学过渡到几何光学 EzqYHY+_r  
1.6.2 几何光学到波动光学 ,u7:l  
1.6.3 光线量子力学理论 KArt4+31  
ba& \~_4  
第2章 光的波动性与矢量性 %$|=_K)Ks  
2.1 波动方程 [U@#whEO  
2.2 光波的表示 8X!^ 2B}J  
2.2.1.一维平面波
fw kX-ON  
2.2.2 三维平面波 +168!Jw;  
2.2.3 球面波. 4CVtXi_Y  
2.2.4 柱面波 L^uO.eI"m  
2.2.5 几种重要的光束 <3zA|  
2.3 光的传播速度 Fl<|/DCg  
2.4 能流坡印亭矢量 Gh}sk-Xk=  
2.5 光的偏振 URS6 LM  
2.5.1 偏振光的分类 ~6L\9B)  
2.5.2 偏振光的描述方法 p&~8N#I#  
2.6 完全偏振光 2Sbo7e  
2.6.1 琼斯矢量 SVWtKc<  
2.6.2 琼斯矩阵 \9TCP;{  
2.6.3 正交偏振 B|U*2|e  
2.6.4 琼斯矩阵的本征矢 m[7@l
 
2.6.5 琼斯反射和透射矩阵 N@Pf\D  
2.7 部分偏振光 ? hU0S  
2.7.1 相干矩阵 _tDSG]  
2.7.2 偏振度 ]FV,}EZ  
2.7.3 相干矩阵通过偏振光学元件的变换 AX3iB1):K  
2.7.4 部分相干、部分偏振光 'k[d&sR  
+
Qy0K5Ee  
第3章 光的相干性 ZdG?fWWA  
3.1 干涉的基本原理 +|(-7"  
3.1.1 线性叠加原理 
Ve\^(9n  
3.1.2 波阵面分割 W&>ONo6ki  
3.1.3 振幅分割 @%Y$@Qb{  
3.2 部分相干性 ,SQmQ6h  
3.3 时间相干性 1_$ybftS  
3.4 空间相干性 CqHCJ '  
3.4.1 两个独立点光源之间的空间相干性 ^W!w~g+  
3.4.2 扩展光源的空间相干性 <NRW^#g<x  
K[}5bjh>  
第4章 光的衍射 nGb%mlb  
4.1 基尔霍夫衍射理论 4rkj$  
4.1.1 格林定理 *$+k-BV
  
4.1.2 菲涅耳－基尔霍夫积分公式 D|m]]B  
4.1.3 衍射积分公式与惠更斯原理的联系与差别 K(bid0Y  
4.1.4 互补光阑巴比涅原理 o[<lTsw<  
4.1.5 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 +<qmVW^X  
4.2 夫琅禾费衍射图样 C'5b)0km  
4.2.1 单狭缝衍射 J*V@huF  
4.2.2 矩孔衍射 <zUU`  
4.2.3 圆孔衍射 TNgf96) y  
4.2.4 双狭缝衍射 WGy3SV )  
4.2.5 衍射光栅 m]}%Ag^x  
4.2.6 光栅的类型 *WS'C}T  
4.2.7 凹面光栅的衍射和罗兰圆 FUy!j|W6f  
4.2.8 其他形状的孔 IC5[:UZ5]
 
4.3 菲涅耳衍射图样 *hugQh]a  
4.3.1 菲涅耳带 /eFudMl  
4.3.2 波带片 AH?T}
t2  
4.4 傅里叶变换光学 DdAs]e|D[  
4.4.1 透镜的傅里叶变换 gD$bn=  
4.4.2 傅里叶变换频谱学 PWErlA:58  
-v]vm3Na  
第5章 部分相干光学 J2tD).G  
5.1 基本概念和定义 %M?A>7b  
5.1.1 时间相干性和相干时间 /K+GM8rtE  
5.1.2 空间相干性与相干区域 q ERdQ~M,  
5.2 部分相干光的数学表述 Mv\odf\]  
5.2.1 互相干函数和复相干度 ;{@jj0h;  
5.2.2 交叉光谱密度和谱相干度 .nGYx  
5.2.3 相关函数的传输 Z:TW{:lrI  
5.2.4 范西泰特一策尼克定理及举例 <4DSk9/  
5.3 空间一频率域中的部分相干光场 I\8f`l  
5.3.1 部分相干场的相干模式表述 >9?BJv2  
5.3.2 交叉光谱密度作为关联函数的严格表述 _dg2i|yP<  
5.3.3 激光谐振腔模式相干理论 FNQR sNi  
5.3.4 部分相干激光谐振腔 0u,
O
W  
5.4 部分相干光束 EUVB>%P  
5.4.1 单色光束 ,F4_ps?(  
5.4.2 部分相干光束 -~wGJM VA  
5.4.3 Gaussian Schellmodel光束 J}c`\4gD  
5.5 光源空间相干性对光场频谱场的影响 O&ur|&v  
5.5.1 两个部分关联的源产生的光场的频谱 fJjtrvNy)  
5.5.2 标度定律 QvPG 6A]T  
5.6 部分相干物质波 Glt%%TJb  
5.6.1 物质波与超冷原子气体 GpW
5)a  
5.6.2 物质波相干性的描述 b[mAkm?9+1  
5.6.3 部分相干物质波的张量ABCD定律 uU7s4oJ|  
5.6.4 部分相干物质波的演化 g91X*$`]  
q;XO1Se  
第6章 固体光学 &7gL&AY8  
6.1 介质中的麦克斯韦方程组和波动方程 |~6X: M61  
6.2 光在各向同性电介质中的传播色散 y093-  
6.3 光在导电介质中的传播 dWg09sx  
6.3.1 极低频率 aN87^[  
6.3.2 一般情况 09_L^
'`  
6.4 光在吸收介质边界上的反射和折射 Pf?*bI  
6.4.1 复折射率 b IS3  
6.4.2 斜入射时折射角φ与入射角0的关系 f1Ak0s,zrc  
6.4.3 折射定律（复折射率） \~3g*V  
6.4.4 反射率公式 E"EBj7<s  
6.5 光在晶体中的传播 W6b5elH@  
6.5.1 晶体中的波动方程 |_=o0lf  
6.5.2 波矢面 '+!@c&d#%o  
6.5.3 相速度面 b~M3j&  
6.5.4 光线速度面 8veYs`  
6.6 光在界面上的双折射 #$<7
 
…… 3#d5.Ut  
第7章 量子化光场 i[gq8%  
Q
Q+?J~  
第二篇 现代光学前沿 mOLP77(o  
第8章 现代量子光学 AfzE0mBW  
第9章 原子光学 uP'x{Pr)  
第10章 超快光学 M_o<6C  
第11章 特种材料光学 \'rh7!v-u  
第12章 引力光学 '?q \mi  
rtl|zCst  
附录A 基本物理常量 H.8f-c-4we  
附录B SI词头 1:3I G=  
附录C 矢量分析常用公式 |.A#wjF9  
中英文对照索引 {b|:q>Be8  
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