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。 `(3SfQ-  
《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。 >o#ERNf  
《现代光学基础与前沿》：华夏英才基金学术文库 Rl1$?l6Rf  

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目录 Cl
dDr<k3  
序一 21ViHV  
序二 8[oYZrg  
前言 )AJ=an||5  
第一篇 现代光学基础 vm|!{5l:=y  
第1章 光线光学 Vd21,~^>g  
1.1 费马原理 cs t&0  
1.1.1 反射定律 3B;}j/h2  
1.1.2 折射定律（斯涅耳定律） @^'$r&M  
1.1.3 物像之间的等光程性 ALfiR(!  
1.1.4 凹球面镜反射 MA$Xv`6I\  
1.2 哈密顿光学 "NKf0F  
1.2.1 光线微分方程 @7fm1b  
1.2.2 哈密顿正则方程 Rnr#$C%  
1.2.3 哈密顿正则方程在近轴光学中的应用 p!}ZdX[u  
1.2.4 程函方程 G)8ChnJa!m  
1.3 近轴光学 +>4^mE" \  
1.3.1 光线变换矩阵的定义 D;jK/2  
1.3.2 常见光学元件的变换矩阵 sXiv,  
1.3.3 反向传输的变换矩阵 l0Y?v 4  
1.3.4 成像矩阵 f|#8qiUS  
1.3.5 矩阵方法与常规方法之间的联系 Rjq a_hxrS  
1.4 光线追迹 H'Ln P>@n#  
1.4.1 斜子午光线 @UO}W_0ZD  
1.4.2 傍轴光线的追迹 mL$f[  
1.5 初级像差理论 ;gUXvx~~r  
1.5.1 波像差和光线像差  &+G;R  
1.5.2 赛德尔变量 +bUW!$G  
1.5.3 初级（赛德尔）像差 ;\x~'@  
1.5.4 一般共轴透镜系统的初级像差系数 \DS^i`o)rY  
1.5.5 色差 Yy hny[fa9  
1.6 几何光学与波动光学的过渡 q? 9GrwL8F  
1.6.1 波动光学过渡到几何光学 1A^1@^{m'  
1.6.2 几何光学到波动光学 c" +zgP  
1.6.3 光线量子力学理论 NF mc>0-  
?Wa<AFXQ  
第2章 光的波动性与矢量性 ' S,2  
2.1 波动方程 =m9i)Q  
2.2 光波的表示 hg8Be6G<  
2.2.1.一维平面波 t.)AggXj#  
2.2.2 三维平面波 7}%H2$Do  
2.2.3 球面波. O,|\"b1(  
2.2.4 柱面波 \2>?6zs  
2.2.5 几种重要的光束 Bc<n2 C0  
2.3 光的传播速度 M|8 3HTJ  
2.4 能流坡印亭矢量 VoM6  
2.5 光的偏振 _B[WY  
2.5.1 偏振光的分类 K6B4sE  
2.5.2 偏振光的描述方法 TBnvV 5_  
2.6 完全偏振光 c+2sT3).D  
2.6.1 琼斯矢量 qjAh6Q/E`
 
2.6.2 琼斯矩阵 gu<V(M\  
2.6.3 正交偏振 ertBuU  
2.6.4 琼斯矩阵的本征矢 Kt6>L5:94  
2.6.5 琼斯反射和透射矩阵 u-szt ?O|  
2.7 部分偏振光 j5^-.sEEw  
2.7.1 相干矩阵 8W -@N  
2.7.2 偏振度 [!~}S  
2.7.3 相干矩阵通过偏振光学元件的变换 ="'- &  
2.7.4 部分相干、部分偏振光 6
t7fa<  
XYAmJ  
第3章 光的相干性 h e&V# #  
3.1 干涉的基本原理 ,Sg33N?  
3.1.1 线性叠加原理 X#ZgS!Mn  
3.1.2 波阵面分割 3=- })X;  
3.1.3 振幅分割 ARWZ; GX  
3.2 部分相干性 v{y{sA  
3.3 时间相干性 4pPI'd&/7  
3.4 空间相干性 X;!~<~@Y  
3.4.1 两个独立点光源之间的空间相干性 QDE$E.a  
3.4.2 扩展光源的空间相干性 Qn|+eLY  
p`P~i&_  
第4章 光的衍射 cAEokP  
4.1 基尔霍夫衍射理论 AVFjBybu9  
4.1.1 格林定理 af'@h:  
4.1.2 菲涅耳－基尔霍夫积分公式 m@\ZHbq  
4.1.3 衍射积分公式与惠更斯原理的联系与差别 ,S!w'0k|n  
4.1.4 互补光阑巴比涅原理 *7RvHHf  
4.1.5 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 l r~gG3  
4.2 夫琅禾费衍射图样 @;Y~frT  
4.2.1 单狭缝衍射 o`6|ba  
4.2.2 矩孔衍射 cj g.lzYH  
4.2.3 圆孔衍射 Vz"u>BP3~  
4.2.4 双狭缝衍射 /;oqf4MF  
4.2.5 衍射光栅 8\Hr5FqB(  
4.2.6 光栅的类型 ST;t, D:  
4.2.7 凹面光栅的衍射和罗兰圆 !#}7{  
4.2.8 其他形状的孔 wa:0X)KC
?  
4.3 菲涅耳衍射图样 1*UNsEr  
4.3.1 菲涅耳带 4!%F\c46  
4.3.2 波带片 d8OL!Rk  
4.4 傅里叶变换光学
Y7SacRO  
4.4.1 透镜的傅里叶变换 50n}my'2h  
4.4.2 傅里叶变换频谱学 RiR:69xwR*  
*e/K:k  
第5章 部分相干光学 qZ X/@Yxz  
5.1 基本概念和定义 926Tl  
5.1.1 时间相干性和相干时间 ]KuMz p!  
5.1.2 空间相干性与相干区域 yI)~]K r  
5.2 部分相干光的数学表述 ,Z~;U  
5.2.1 互相干函数和复相干度 _Qd,VE 8u  
5.2.2 交叉光谱密度和谱相干度 Uyx&E?SlEq  
5.2.3 相关函数的传输 ao$.6X8fQ  
5.2.4 范西泰特一策尼克定理及举例 2UadV_s+s  
5.3 空间一频率域中的部分相干光场 &.N$  
5.3.1 部分相干场的相干模式表述 '{[),*nCn  
5.3.2 交叉光谱密度作为关联函数的严格表述 fly,-$K>LO  
5.3.3 激光谐振腔模式相干理论 <Kt3PyF  
5.3.4 部分相干激光谐振腔 !;3PG9n3|h  
5.4 部分相干光束 ^p=L\S
J  
5.4.1 单色光束 &`!^Zq vG  
5.4.2 部分相干光束 76H!)={  
5.4.3 Gaussian Schellmodel光束 ,Em$!n  
5.5 光源空间相干性对光场频谱场的影响 51xk>_Hm}|  
5.5.1 两个部分关联的源产生的光场的频谱 A3{0q>CC  
5.5.2 标度定律 m*e YC  
5.6 部分相干物质波 Q+$Tt7/  
5.6.1 物质波与超冷原子气体 Y
(6S
p'0  
5.6.2 物质波相干性的描述 ]%dnKP~  
5.6.3 部分相干物质波的张量ABCD定律 cQUC.TZ_  
5.6.4 部分相干物质波的演化 0q6I;$H  
cAuY4RV  
第6章 固体光学 x\@*60o  
6.1 介质中的麦克斯韦方程组和波动方程 z#
Nl@NO&  
6.2 光在各向同性电介质中的传播色散 G/?~\ }:s  
6.3 光在导电介质中的传播 Lm%GR[tyQ  
6.3.1 极低频率 5#2F1NX  
6.3.2 一般情况 6Bt=^~d  
6.4 光在吸收介质边界上的反射和折射 }!d;(/)rb  
6.4.1 复折射率 xWX*tJ4  
6.4.2 斜入射时折射角φ与入射角0的关系 [QczlwmO  
6.4.3 折射定律（复折射率） "Ty/k8?  
6.4.4 反射率公式 vO@s$qi  
6.5 光在晶体中的传播 Q^_/By@  
6.5.1 晶体中的波动方程 KL?)akk  
6.5.2 波矢面 o>lmst%<  
6.5.3 相速度面 U4,2br>  
6.5.4 光线速度面 olYsT**'  
6.6 光在界面上的双折射 d"Q |I
  
…… Bl;KOR  
第7章 量子化光场 z2yJ#  
0$vj!-Mb^j  
第二篇 现代光学前沿 adO&_NR  
第8章 现代量子光学 Y}STF  
第9章 原子光学 f4('gl9  
第10章 超快光学 !|G(Yg7C  
第11章 特种材料光学 wts:65~  
第12章 引力光学 8v92Ng7  
~H6;I$e[  
附录A 基本物理常量 YJF#)TkF  
附录B SI词头 RW7(r/C  
附录C 矢量分析常用公式 PX,rWkOce  
中英文对照索引 j tA*pL'/V  
/SR^C$h'I  
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