光学专业书籍推荐：第一本《光学教程》，出版日期：2005-8-1。
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$WG< w>6 cc#>q 光学教程 l6< bV#_qe tQcn%C K 作者：叶玉堂
6>F]Z)]} 图书详细信息：
iKEHwm ISBN：7302114617
3ULn ]jA 定价：48元
5 U<;6s 印次：1-1
+%LR1+/%b 装帧：平装
0-Vx!( 出版日期：2005-8-1
]BY<D`$$P 图书简介： t? [8k&Z 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
i3o;G"IcD 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
CG[04 y 前言： 0 LIRi%N5* 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
\Culf'iX 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
|M(0CYO 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
zfm#yDf 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
/@+[D{_F w 编者
?eri6D,86w 2005年2月于电子科技大学
'*n2< y 目录： #]lK! : 第一篇应 用 光 学
6Wc'5t3 第1章几何光学基础3
3nX={72<b 1.1几何光学的基本定律3
xc_-1u4a9 1.1.1发光点、
光线和光束3
>m8~Fs0 1.1.2几何光学的基本定律4
=x} p>#o,J 1.1.3全反射5
jQ 9i<-zc 1.1.4费马原理6
Z,5B(X j 1.2物像基本概念7
m-XS_5x\ 1.2.1光学系统与完善像概念7
d^^EfWU 1.2.2物和像的概念8
FmC
[ u 1.3球面和球面系统9
[ .c'22R6 1.3.1符号法则9
{qL}:ha? 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
dmk_xBy s| 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
QW_W5|_ 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
!MQVtn^C# 1.3.5球面反射镜17
*e
*V%w~75 1.3.6共轴球面系统19
W,ik ;P\ 1.3.7透镜21
.0iHI3i^ 1.4平面与平面系统23
GKa_6X_ 1.4.1平面反射镜23
CC.ri3+. 1.4.2平行平板26
c< ]~q1 1.4.3反射棱镜28
x`VA3nE9 1.4.4折射棱镜32
:V^|}C# 1.4.5光楔33
n0tVAH'> 1.5光学材料34
-VkPy<) 例题37
B dKD%CJ[ 习题39
m! _*Q 第2章理想光学系统42
x0$# 8 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
-1c{Jo 2.1.1理想光学系统的基本特性42
a F%V 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
#Hi$squJ 2.2理想光学系统的物像关系45
/'Q2TLy= 2.2.1图解法求像45
eGQ -Ht,N 2.2.2解析法求像46
_ 68{
{. 2.3理想光学系统的放大率48
p5 JRG2zt 2.3.1放大率48
E% d3}@ 2.3.2节点和节平面49
w[Q)b() 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
{`=k$1 2.4理想光学系统的组合52
D=:O ^< 2.4.1双光组组合52
vbSycZ2M7 2.4.2多光组组合55
5;q{9wvqO 2.5单透镜57
g0>Q* x 2.5.1单个折射球面的主点57
#7|73&u( 2.5.2单
透镜的基点与基面58
^@OdY& 5^ 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
=9L1Z \f 2.6光学系统中的光束限制62
c!dc`R 2.6.1光阑及其作用62
JpC_au7CX 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
t(:w):zE 2.6.3视场光阑65
^s_7-p])( 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
@t4OpU<'*b 2.6.5光学系统的景深67
j6DI$tV~ 2.6.6远心光路70
5Sz}gP(' 2.7像差概述72
V3c7F4\ 2.7.1轴上点球差72
0UOjk.~b 2.7.2单色光轴外像差73
dBEm7.nh 2.7.3色差78
pgEDh^[MW 2.8波像差80
+wxDK A_ 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
Am"e% |: 2.9.1近轴光的矩阵表示82
JUd Q Q 2.9.2物像矩阵83
@23~)uiZa 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
5Sx.'o$ 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
*:V+whBY 例题88
^wxpinJ> 习题91
}0idFotck 第3章光学仪器的基本原理94
U *:E|'> 3.1眼睛94
" r[Ob]/ 3.1.1眼睛的结构94
M3Oqto<8" 3.1.2眼睛的调节96
jH?!\F2)+ 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
a 9y+FCA 3.1.4眼睛的分辨率98
v:?l C<, 3.2放大镜98
IQeiT[TF 3.2.1放大镜的放大率99
1:22y:^j 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
qB5.of[N! 3.3显微镜101
cV:Ak~PKl 3.3.1显微镜的成像原理101
/_</m?&.U& 3.3.2显微镜中的光束限制103
do:IkjU~ 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
}No8t o 3.3.4显微物镜106
p((a( Q/ 3.4望远镜107
fs0EbVDF 3.4.1望远镜的一般特性107
` T3B 3.4.2望远物镜110
SVBo0wvz- 3.4.3望远镜目镜111
< h%I-e6 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
Fs&r ^ [/b 3.5摄影系统118
n }/ 4em? 3.5.1摄影物镜的光学特性118
K/ M2L&C 3.5.2摄影物镜的景深120
3<HZ)w^B 3.5.3摄影物镜的类型121
:*Y2na)qQ 3.6现代光学系统122
V6Y0#sT U 3.6.1激光光学系统122
"/Pq/\,R| 3.6.2傅里叶变换光学系统128
EO %"[k 3.6.3线性成像物镜131
n Xw98; 习题133
L}6!D zl 第二篇物 理 光 学
S? #6{rx 第4章光的电磁理论137
|=AaGJx 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
-tfUkGdx;l 4.1.1电磁波谱137
i!)\m0Wm 4.1.2电磁场基本方程138
G`RQl@W>)( 4.2光波在各向同性介质中的传播141
zPN:) 4.2.1波动方程141
\P7<q,OGS 4.2.2时谐均匀平面波143
)3k?{1: 4.3光波的偏振特性150
1Eb2X}XC 4.3.1光波的偏振态150
|W r$5r 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
:0Z\-7iK 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
< n/ 2 4.4.1反射定律、折射定律154
[0vqm:P 4.4.2菲涅耳公式156
e~7FK_y#0 4.4.3反射率和透射率160
glLoYRTi
4.4.4全反射与临界角164
"SRS{-p0 4.5光波场的频率谱168
9BAvE\o0 4.5.1光波场的时间频率谱168
6V*,nocL_+ 4.5.2光波场的空间频率谱173
N(V_P[]"*, 4.6球面光波和柱面光波176
T^vhhfCUr 4.6.1球面光波176
%OOkPd a 4.6.2柱面光波177
aYn5AP'PH 例题178
S%aup(wu6 习题181
RL3*fRlb 第5章光的干涉184
m`}mbm^ 5.1光干涉的条件184
5XV|*O; 5.1.1光的干涉现象184
`x_}mdR 5.1.2光干涉的条件185
D -d 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
hZlHY9[t? 5.2双光束干涉189
sU U[QP- 5.2.1分波面双光束干涉189
QiK -|hFj 5.2.2分振幅双光束干涉193
#k?. dWZ! 5.3多光束干涉200
'6;
{DX 5.3.1平行平板的多光束干涉200
uehu\umt= 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
|<'6rJ[i> 5.4光学薄膜208
Ho =vdB 5.4.1单层光学薄膜208
k||d X(gl 5.4.2多层光学薄膜210
[!4 xInS 5.4.3光学薄膜的应用214
<Zhe Wl 5.4.4高反射率的测量217
Lq;T\m_de 5.5典型的干涉仪及其应用219
zw+R Do 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
a t4JLbk 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
>]8(3& zd 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
+3J<vM}dy 5.6光的相干性227
>lKu[nq; 5.6.1光的空间相干性227
2gh=0%|\gx 5.6.2光的时间相干性232
xy
b=7 例题235
r}es _9*~Z 习题238
;!G#Y
Oe 第6章光的衍射243
]YtN6Rq/ 6.1光的衍射现象243
FvY=!U06 6.2衍射的基本原理244
dNhb vzl( 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
NyT%S?@y< 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
~M8 |r!_ 6.2.3衍射的巴比涅原理250
'%wSs,H D 6.3夫琅禾费衍射250
H(gY = 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
/(*Ucv2i}T 6.3.2矩孔衍射251
v bn=ywz 6.3.3单缝衍射255
o$eCd{HuX 6.3.4圆孔衍射256
T~k @Z 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
g$^-WmX\m 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
A]TEs)#*7) 6.4.2成像系统的分辨率261
&bz% @p; 6.5夫琅禾费多缝衍射264
Li]96+C$} 6.5.1强度分布公式264
>$TvCw 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
(W J)! 6.6衍射光栅270
]WY V 6.6.1光栅的分光性能270
FR[I~unqD 6.6.2闪耀光栅273
n1{[CCee@ 6.6.3波导光栅275
ch :rAx 6.7菲涅耳衍射278
l cHf\~ 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
"~0`4lo:Xo 6.7.2菲涅耳波带片282
;Mo_B9 6.7.3菲涅耳直边衍射285
n@xQ-v 6.8全息术290
%4),P(4N 6.8.1全息术的原理291
!p).3 Kx0 6.8.2全息术的特点293
| T$?vIG[ 6.8.3全息术的应用293
51b%uz 例题296
bj}Lxc ], 习题299
X!K> .r_Dg 第7章晶体光学302
vQyY
% 7.1介电张量302
bsD A&~ )s 7.1.1各向异性介质的介电张量302
S 4`X^a}pY 7.1.2介电张量的对称性304
L7;~4_M9.V 7.2单色平面波在晶体中的传播306
"WuUMt 7.2.1相速度和光线速度306
iuGwc086 7.2.2菲涅耳公式309
s {R ,- \_ 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
n)"JMzjQ< 7.3.1晶体的光学分类311
! #_2 ! [ 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
c0'ry S_Z9 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
e}1Q+h\ 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
4qp|g'uXT 7.4晶体光学性质的图形表示318
babL.Ua8o 7.4.1折射率椭球318
RW+u5Y 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
F0p=|W 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
e|!' 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
0S$k;q 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
pQBn8H|Y 7.5.3斯涅耳作图法329
UjQz 7.6偏振器和补偿器332
\ /YRhQ 7.6.1偏振器332
Z8ea)_ {# 7.6.2波片338
17Cb{ Q 7.6.3补偿器341
wQUl!s7M; 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
:vb5J33U 7.7.1偏振光的矩阵表示343
6!"wiM"] 7.7.2正交偏振345
o& FOp' 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
ah:["< z< 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
kEnGr6e 7.8偏振光的干涉351
dEtjcId 7.8.1平行偏振光的干涉351
Kh\ 7%>K# 7.8.2会聚光的偏光干涉354
uL^; i"" 7.9电光效应357
4T(d9y 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
RbTGAA
7.9.2电光张量357
{\D & * 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
h'-4nu;* 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
bh1$
A 7.9.5横向泡克尔效应363
z1B i#/i 7.9.6电光效应的应用364
?'TK~,dG/ 7.10声光效应369
g~y0,0'j1\ 7.10.1声光衍射369
e9{0hw7 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
g77M5(ME 7.10.3布拉格衍射371
6/S. sj ~ 7.10.4声光效应的应用373
}8x+F2i 7.11旋光现象375
cZxY,UvYa 7.11.1旋光现象的观察和规律375
lf7bx}P* 7.11.2旋光现象的解释377
Sc[# ]2 } 7.12磁致旋光效应 379
#
-luE 7.12.1法拉第效应379
Dhn7N8(LF! 7.12.2法拉第效应的应用381
y(Gn+ 例题383
:,0(aB 习题388
h5'hP>b# 第8章光的吸收、色散和散射391
!l0]IX`
F 8.1光与物质相互作用的经典理论391
(0NffM 1 8.1.1经典理论的基本方程392
losqc * | 8.1.2介质的复折射率393
I@KM2 KMN 8.2光的吸收396
,XO@ZBO M 8.2.1光吸收定律396
)*]A$\Oc[ 8.2.2一般吸收与选择吸收397
rpR yB9 8.2.3吸收光谱399
fQa*> **j; 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
WT ;2aS: 8.3光的色散403
'|SO7}`;Q 8.3.1正常色散与反常色散404
.Z [4:TS 8.3.2光孤子406
w. k9{f 8.4光的散射407
|MZ1j(_ 8.4.1线性散射408
>4X2uNbZS 8.4.2非线性散射413
JI-i7P 例题417
58s-RO6 习题418
1X2j%q I& 第9章现代光学技术简介420
(lM,' 9.1航天光学遥感420
WY!\^| , 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
~9+01UU^ 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
L?[m $l!T} 9.1.3航天光学遥感的发展426
$os]$5( 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
V6][* .i!9 9.2自适应光学430
Vn^GJ'^ 9.2.1自适应光学的概念430
;-Yvi,sS+ 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
"#O9i j 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
Nbpn"*L, 9.2.4自适应光学技术应用举例437
Q ]CMm2L^f 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
7~XC_ Yc1 9.3红外与微光成像442
2o?j{K 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
|eu 8;~A 9.3.2红外热成像技术443
cz9 J&Le> 9.3.3微光成像技术448
'8;bc@cE 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
_a Fe9+y 9.4瞬态光学456
f]/2uUsg % 9.4.1高速摄影456
q%4X1 W 9.4.2超短脉冲激光技术460
h vYRAQR: 9.5光学信息处理462
uBRlvNJ 9.5.1光学信息处理的基本原理462
4^W! ,@W 9.5.2光学信息处理的应用举例465
i=xh ;yb| 9.5.3空间光调制器469
OvX&5Q5 9.5.4小结472
:|W=2( > 9.6微光学472
`}?;Ow&2CY 9.6.1微光学的基本概念472
O6G\ 0o 9.6.2微光学元件和系统的设计474
hQ@k|3=Re 9.6.3微光学元件加工技术475
J>A9]%M 9.6.4微光学元件的应用483
"A}sD7xy9 9.6.5我国在微光学方面的研究486
O-V|= t
9.7单片光电集成486
bh.&vp.kP 9.7.1单片光电集成的概念487
b Ssg` 9.7.2Si基单片OEIC489
6MVu"0# 9.7.3GaAs基单片OEIC490
+7gd1^|$e 9.7.4InP基单片OEIC491
oy8jc];SO 9.7.5小结494
V;%ug'j 习题答 案495
L/ 7AGR|;C 参考文献502
