《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。
?KDI'>"-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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目录
%{Ez0XwGCn 序一
Q&S\?cKe 序二
}D-h=,]; 前言
Y5M>&}N 第一篇 现代光学基础
f^z/s6I0 第1章 光线光学
,{!~rSq-l 1.1 费马
原理 Q[O[,Rk 1.1.1 反射定律
O RAKg.49 1.1.2 折射定律(斯涅耳定律)
3C{3"bP 1.1.3 物像之间的等光程性
wyvrNru<l4 1.1.4 凹球面镜反射
N,6(|,m
1.2 哈密顿光学
ZbD_AP 1.2.1 光线微分方程
ve;#o< 1.2.2 哈密顿正则方程
zBg>I=hiG 1.2.3 哈密顿正则方程在近轴光学中的应用
\x\_I1| 1.2.4 程函方程
2A'!kd$2 1.3 近轴光学
AC:cV=' 1.3.1 光线变换矩阵的定义
pVbgjJI 1.3.2 常见光学元件的变换矩阵
L8sHG$[ 1.3.3 反向传输的变换矩阵
aUUr&yf_L 1.3.4 成像矩阵
ASME~]]? 1.3.5 矩阵方法与常规方法之间的联系
\}[{q 1.4 光线追迹
|d =1|C%, 1.4.1 斜子午光线
qP@d)XRQ 1.4.2 傍轴光线的追迹
@LZ'Qc
}@ 1.5 初级像差理论
X~wkqI#d%E 1.5.1 波像差和光线像差
%5.aC|^} 1.5.2 赛德尔变量
XG2&_u& 1.5.3 初级(赛德尔)像差
%v
0 I;t 1.5.4 一般共轴
透镜系统的初级像差系数
r6k0=6i 1.5.5 色差
O&h3=?O&B 1.6 几何光学与波动光学的过渡
b /65Q&g' 1.6.1 波动光学过渡到几何光学
Ln-/
9'^
1.6.2 几何光学到波动光学
|eH>55 b 1.6.3 光线量子力学理论
g#b[-)Qx rK 9 第2章 光的波动性与矢量性
#'m&<g, 2.1 波动方程
)pELCk 2.2 光波的表示
3{OY& 2.2.1.一维平面波
r;m_@*] 2.2.2 三维平面波
9ReH@5_bGM 2.2.3 球面波.
CGmObN8~'F 2.2.4 柱面波
y\Su!?4! 2.2.5 几种重要的光束
yM}b 2.3 光的传播速度
mRVE@pc2X 2.4 能流坡印亭矢量
*9V;;bY# 2.5 光的偏振
J?4aSssE 2.5.1 偏振光的分类
.PjJ g^^ 2.5.2 偏振光的描述方法
c|?0iN 2.6 完全偏振光
"";[U 2.6.1 琼斯矢量
.u[hK 2.6.2 琼斯矩阵
C/AqAW1
2.6.3 正交偏振
;\~{7 9c 2.6.4 琼斯矩阵的本征矢
rw>X JE 2.6.5 琼斯反射和透射矩阵
%@JNX}Y' 2.7 部分偏振光
zGKDH=Yy ; 2.7.1 相干矩阵
VK)1/b=yT 2.7.2 偏振度
5m2`$y-nb 2.7.3 相干矩阵通过偏振光学元件的变换
*a}NRf}W 2.7.4 部分相干、部分偏振光
bMWL^ *I $v|/*1S 第3章 光的相干性
L%4[,Rsw 3.1 干涉的基本原理
N$#518 3.1.1 线性叠加原理
%tx~CD 3.1.2 波阵面分割
R1.No_`PHq 3.1.3 振幅分割
_m3}0q 3.2 部分相干性
/B>p.%M[& 3.3 时间相干性
(Uk1Rt*h 3.4 空间相干性
!=%E&e] 3.4.1 两个独立点
光源之间的空间相干性
$gKMVgD" 3.4.2 扩展光源的空间相干性
#H]b Xr dV+%x"[: 第4章 光的衍射
1O" Mo 4.1 基尔霍夫衍射理论
#XSs.i{ 4.1.1 格林定理
s-^B)0T! 4.1.2 菲涅耳-基尔霍夫积分公式
HzADz%~ 4.1.3 衍射积分公式与惠更斯原理的联系与差别
7PE3>cD 4.1.4 互补光阑巴比涅原理
q:Lw!'Zh 4.1.5 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射
:5kgJu 4.2 夫琅禾费衍射图样
;uw`6 KJ 4.2.1 单狭缝衍射
o)w8 ]H/ 4.2.2 矩孔衍射
> Y7nq\ 4.2.3 圆孔衍射
8S;]]*cD~ 4.2.4 双狭缝衍射
Twscc"mK 4.2.5 衍射光栅
77y_?di^I 4.2.6 光栅的类型
@
s 4.2.7 凹面光栅的衍射和罗兰圆
yO@KjCv" 4.2.8 其他形状的孔
cW+6Emh 4.3 菲涅耳衍射图样
pUs:r0B 4.3.1 菲涅耳带
G/Ll4
: 4.3.2 波带片
:^
9sy 4.4 傅里叶变换光学
IYtM'!u 4.4.1 透镜的傅里叶变换
WxNPAJ6YH 4.4.2 傅里叶变换频谱学
Y6LoPJ %EC{O@EAk 第5章 部分相干光学
53y,eLf 5.1 基本概念和定义
F_8<
tA6 5.1.1 时间相干性和相干时间
}jj@A !N 5.1.2 空间相干性与相干区域
5_4Y/2_| 5.2 部分相干光的数学表述
;Dl< GW3< 5.2.1 互相干函数和复相干度
%;5AF8# c 5.2.2 交叉
光谱密度和谱相干度
S;0,UgB1 5.2.3 相关函数的传输
SSi-Z 5.2.4 范西泰特一策尼克定理及举例
UclQo~3 5.3 空间一频率域中的部分相干光场
U}9B
wr^ 5.3.1 部分相干场的相干模式表述
^4jIT1 5.3.2 交叉光谱密度作为关联函数的严格表述
:Ja]Vt 5.3.3
激光谐振腔模式相干理论
] r8
hMv 5.3.4 部分相干激光谐振腔
li>`9qCmI 5.4 部分相干光束
[8Zq
1tU;G 5.4.1 单色光束
,~;_- 5.4.2 部分相干光束
"2cJ'n/L 5.4.3 Gaussian Schellmodel光束
Fi8'3/q-^ 5.5 光源空间相干性对光场频谱场的影响
Z1V%pg>]* 5.5.1 两个部分关联的源产生的光场的频谱
FcR(uv< 5.5.2 标度定律
-8-BVU 5.6 部分相干物质波
Kv**(~FNnH 5.6.1 物质波与超冷原子气体
oBVYgv) 5.6.2 物质波相干性的描述
EH;w
<LvT 5.6.3 部分相干物质波的张量ABCD定律
E_VLI'Hn? 5.6.4 部分相干物质波的演化
SoS GQ&k YuO-a$BP 第6章 固体光学
6>I{Ik@> 6.1 介质中的麦克斯韦方程组和波动方程
+.i?UHNB 6.2 光在各向同性电介质中的传播色散
C)2Waj} 6.3 光在导电介质中的传播
ZzDE 6.3.1 极低频率
PA5_ 6.3.2 一般情况
)"j)9RQ} 6.4 光在吸收介质边界上的反射和折射
z"`q-R }m 6.4.1 复折射率
8FY.u{93 6.4.2 斜入射时折射角φ与入射角0的关系
}Qjp,(ye 6.4.3 折射定律(复折射率)
I+ZK \?Rs 6.4.4 反射率公式
~WS;)Q0| 6.5 光在晶体中的传播
3q*y~5&I 6.5.1 晶体中的波动方程
Y6(I
%hE` 6.5.2 波矢面
;F)gr 6.5.3 相速度面
8=
jl]q$< 6.5.4 光线速度面
]ZkhQ% 6.6 光在界面上的双折射
\Y[ ……
]e0yC 第7章 量子化光场
h-rPLU;Bw
x Bn+-V 第二篇 现代光学前沿
'n>,+,& 第8章 现代量子光学
u(ep$>[F#_ 第9章 原子光学
_*b1]< 第10章 超快光学
JX_hLy@` 第11章 特种材料光学
P19nF[A 第12章 引力光学
p"9a`/ 1( V>8}zn 附录A 基本物理常量
esCm`?qCP 附录B SI词头
L%,tc~)A 附录C 矢量分析常用公式
LQVa,' 中英文对照索引
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