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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1\ if XJ !K_ ke h 光学教程 l Gy `{E| `bRt_XGPmF 作者：叶玉堂
#,\qjY 图书详细信息： gn 4 Sz") ISBN：7302114617
U P e@> 定价：48元
L ]D l }z 印次：1-1
Xx=c'j< 装帧：平装
B pl(s+ 出版日期：2005-8-1
4.i< `' 图书简介： Qj/.x#T 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。
>{w"aJ" F 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。
dW2Lvnh!>/ 前言： =%G<S'2' 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。
a*KJjl? k 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。
H{fOAv1* 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!
PLDp=T% 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。
.VfBwTh7q8 编者
:k7h"w 2005年2月于电子科技大学
81 /t)Cp 目录： '/ H+ 第一篇应 用 光 学
Zjkrne { 第1章几何光学基础3
hS 7o=G[ 1.1几何光学的基本定律3
Y A4;gH + 1.1.1发光点、
光线和光束3
`q(eB=6; [ 1.1.2几何光学的基本定律4
v`KYhqTUl 1.1.3全反射5
P [bj {lo 1.1.4费马原理6
q8e34Ly7 1.2物像基本概念7
|c5r&oM&m 1.2.1光学系统与完善像概念7
8X2NEVH] 1.2.2物和像的概念8
fp2.2 @[ 1.3球面和球面系统9
sas:5iB5 1.3.1符号法则9
d #]XyN> 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
*1cl PK 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
Dwp-*QK^G 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
Hwm] l`E] 1.3.5球面反射镜17
|o I] 1.3.6共轴球面系统19
%Ut7%obpi 1.3.7透镜21
2n8spLZYGY 1.4平面与平面系统23
;p4|M 1.4.1平面反射镜23
0h" ,. 1.4.2平行平板26
g4
G?hv`R 1.4.3反射棱镜28
\z>L,U 1.4.4折射棱镜32
q_ |YLs` 1.4.5光楔33
5t&;>-A'?' 1.5光学材料34
Fj~,> 例题37
@z1Yj"^Pm 习题39
:#=XT9 第2章理想光学系统42
(lBwkQNQGd 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
<;
(pol| 2.1.1理想光学系统的基本特性42
vuE 1(CR 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
+8\1.vY 2.2理想光学系统的物像关系45
+:&,T s/ 2.2.1图解法求像45
pAd 8-a 2.2.2解析法求像46
|X$O'Gf#n 2.3理想光学系统的放大率48
) FnJL d 2.3.1放大率48
0 pu=, 2.3.2节点和节平面49
K~B@8az 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
C0$KpUB 2.4理想光学系统的组合52
OLS. 0UEc 2.4.1双光组组合52
xmI!N0eta 2.4.2多光组组合55
orcPKCz|" 2.5单透镜57
i{
" g 7 2.5.1单个折射球面的主点57
k&h3" 2.5.2单
透镜的基点与基面58
{BA1C
( 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
ev_4!+ko 2.6光学系统中的光束限制62
bdUe,2Yi n 2.6.1光阑及其作用62
?i8a)!U 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
i)pAFv<$, 2.6.3视场光阑65
CtO `t5 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
hH|moj] 2.6.5光学系统的景深67
~Kr_[X:d5 2.6.6远心光路70
DiLZ5^`] 2.7像差概述72
I Y='tw 2.7.1轴上点球差72
}c$@0x;YQ 2.7.2单色光轴外像差73
bm+
#OI 2.7.3色差78
D|`I"N[< 2.8波像差80
"`jey)&H*M 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
S? k G|y 2.9.1近轴光的矩阵表示82
r#xq 8H=_m 2.9.2物像矩阵83
j(|9>J*,~G 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
6pHn%yE* 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
\q0wY7w 例题88
)_\ZUem 习题91
Hmi ]qK[F 第3章光学仪器的基本原理94
fi6i{(K 3.1眼睛94
HoIK^t~VT# 3.1.1眼睛的结构94
ph;ds+b 3.1.2眼睛的调节96
X_6h8 n}i 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
- 9Ll'fbq 3.1.4眼睛的分辨率98
l".LtUf- 3.2放大镜98
CQ`$' oy?W 3.2.1放大镜的放大率99
P 'dH* }H 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
|H LU5=Y 3.3显微镜101
PSM~10l, 3.3.1显微镜的成像原理101
#BK3CD(& 3.3.2显微镜中的光束限制103
0"*!0s ~
3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
bCv^za]P6 3.3.4显微物镜106
GRt1]%l#$ 3.4望远镜107
z ]@ Q 3.4.1望远镜的一般特性107
{b<;?Du s^ 3.4.2望远物镜110
9F&s9(=\ 3.4.3望远镜目镜111
1I{^ ]]qw 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
e95x,|.-_ 3.5摄影系统118
xM dbS4 &! 3.5.1摄影物镜的光学特性118
:U M tknV 3.5.2摄影物镜的景深120
S8 { S b> 3.5.3摄影物镜的类型121
x Ty[X"sJ 3.6现代光学系统122
^"g # ! 3.6.1激光光学系统122
-/k; VT| 3.6.2傅里叶变换光学系统128
yO7xAb 3.6.3线性成像物镜131
+EtL+Y (U 习题133
u0)~Im,X 第二篇物 理 光 学
[HV>4,,3" 第4章光的电磁理论137
wcdD i[E>i 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
\sUk71L` j 4.1.1电磁波谱137
-W^jmwM 4.1.2电磁场基本方程138
jP]I>Tq 4.2光波在各向同性介质中的传播141
X/5\L.g2 4.2.1波动方程141
| m^qA](M 4.2.2时谐均匀平面波143
WxN@& g( 4.3光波的偏振特性150
0nh; 0Z 4.3.1光波的偏振态150
L7_q s+ 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
eX;Tufe*(Q 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
3M;[. b 4.4.1反射定律、折射定律154
~F</ s. 4.4.2菲涅耳公式156
&m>yY{ be 4.4.3反射率和透射率160
4z_ >CiA 4.4.4全反射与临界角164
X"S-f; b# 4.5光波场的频率谱168
RY>BP[h 4.5.1光波场的时间频率谱168
A@- A_=a, 4.5.2光波场的空间频率谱173
&I&:
4.6球面光波和柱面光波176
DPU%4te 4.6.1球面光波176
bD&^-&
G 4.6.2柱面光波177
1kiS."77x 例题178
#hA] r. 习题181
V! s T2 第5章光的干涉184
|
JmEI9n2 5.1光干涉的条件184
R::0.*FF 5.1.1光的干涉现象184
j2U iZLuV 5.1.2光干涉的条件185
8IAf 9 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
R3HfE*;Z 5.2双光束干涉189
2WP73:'t 5.2.1分波面双光束干涉189
AI$r^t1 5.2.2分振幅双光束干涉193
!N`$ `qAK 5.3多光束干涉200
V/=NIeSE 5.3.1平行平板的多光束干涉200
Po%+ :0oX 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
D[m+= - 5.4光学薄膜208
'Xl_,; W] 5.4.1单层光学薄膜208
S(K}.C1x 5.4.2多层光学薄膜210
Px!M^
T!Pi 5.4.3光学薄膜的应用214
Rmq8lU 5.4.4高反射率的测量217
[ 7K-L6X 5.5典型的干涉仪及其应用219
<Ae1YHUY 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
sXD.*D 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
z!z+E%H^ 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
?,_$;g 5.6光的相干性227
( 8[et m 5.6.1光的空间相干性227
Cr!}qZq 5.6.2光的时间相干性232
.>5KwEK~ 例题235
L(p{>Ykcc 习题238
qjK'sge/ 第6章光的衍射243
H %C b 6.1光的衍射现象243
#cN0ciCT' 6.2衍射的基本原理244
F,t
,Ja 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
(<= &#e? 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
x*8l z\w 6.2.3衍射的巴比涅原理250
Js`xTH' 6.3夫琅禾费衍射250
2D5S%27, 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
B.wRZDEvc 6.3.2矩孔衍射251
QKj-"y[ 6.3.3单缝衍射255
IZ<d~ [y 6.3.4圆孔衍射256
I g9gGI, 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
//SH=>w2 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
aoLYw 9 6.4.2成像系统的分辨率261
}U)g<Kzh 6.5夫琅禾费多缝衍射264
MwoU>+XB 6.5.1强度分布公式264
uR|?5DK 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
r<Il ;?S6 6.6衍射光栅270
! xU1[,9 6.6.1光栅的分光性能270
hAPWEh^ 6.6.2闪耀光栅273
<<43 'N+ 6.6.3波导光栅275
\DP*?D_}? 6.7菲涅耳衍射278
5t` :=@u 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
&3
QdQ n, 6.7.2菲涅耳波带片282
:Hk:Goo2 6.7.3菲涅耳直边衍射285
=j%B`cJ66_ 6.8全息术290
8hx4s(1! 6.8.1全息术的原理291
orGNza"A 6.8.2全息术的特点293
54TW8y `h 6.8.3全息术的应用293
2>l
=oXq 例题296
'=|2, H] 习题299
A!([k}@=j 第7章晶体光学302
< ,U=w[cH 7.1介电张量302
M YQZqlV 7.1.1各向异性介质的介电张量302
BPp`r_m8w} 7.1.2介电张量的对称性304
`rt 7.2单色平面波在晶体中的传播306
()< E?D= 7.2.1相速度和光线速度306
kB |j N~ 7.2.2菲涅耳公式309
KO`ftz3 + 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
s
"KPTV 7.3.1晶体的光学分类311
L* k[Vc 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
OnNWci|7 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
-WDU~VSU 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
_ >)+
u 7.4晶体光学性质的图形表示318
(=v :@\r 7.4.1折射率椭球318
^/|agQ7D2 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
AXUSU(hU 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
QXXB>gOY5 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
{1RI!#[\ 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
vwVK ^B 7.5.3斯涅耳作图法329
+T*=JHOD 7.6偏振器和补偿器332
Xb0$BAP 7.6.1偏振器332
[>5<&[A 7.6.2波片338
!.(Kpcrg 7.6.3补偿器341
.}.?b 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
bRSE"B 7.7.1偏振光的矩阵表示343
*R] Ob9X 7.7.2正交偏振345
%2 A-u 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
/.Yf&2X\ 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
6jv_j[[ 7.8偏振光的干涉351
Lu.D,oP 7.8.1平行偏振光的干涉351
)tH.P:
1~, 7.8.2会聚光的偏光干涉354
"/ N ?$ 7.9电光效应357
gb b2!q6p 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
8(yZX4OH> 7.9.2电光张量357
$XBn:0U 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
grvm2`u 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
sVk+E'q 7.9.5横向泡克尔效应363
P}So>P~2 7.9.6电光效应的应用364
-^ )0 c 7.10声光效应369
RrFq" 7.10.1声光衍射369
G,tJ\xMw8 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
QucDIZ 7.10.3布拉格衍射371
{M`yYeo 7.10.4声光效应的应用373
'q158x 7.11旋光现象375
cT2 &nZ 7.11.1旋光现象的观察和规律375
HGuU6@~hu 7.11.2旋光现象的解释377
j _`
[Z 7.12磁致旋光效应 379
sK)fEx 7.12.1法拉第效应379
G`n |fuv 7.12.2法拉第效应的应用381
]} D^?g^ 例题383
-s?f <f{ 习题388
jZjWz1+ 第8章光的吸收、色散和散射391
r]e1a\)r 8.1光与物质相互作用的经典理论391
$8/=@E{51 8.1.1经典理论的基本方程392
nWfzwXP>_ 8.1.2介质的复折射率393
] !7 %) 8.2光的吸收396
}ufzlHD 8.2.1光吸收定律396
F52% og~N 8.2.2一般吸收与选择吸收397
9((BOq 8.2.3吸收光谱399
tcDWx:Q 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
QO1pwrX< 8.3光的色散403
%7w=; ]ym 8.3.1正常色散与反常色散404
-L4fp
8.3.2光孤子406
` IP?w&k) 8.4光的散射407
OyI? P_0 u 8.4.1线性散射408
xwuGJ 8.4.2非线性散射413
2C6o?*RjyY 例题417
3,ihVVr&P 习题418
{6*$ yLWK 第9章现代光学技术简介420
|j 9d.M 9.1航天光学遥感420
uDtml$9rN 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
oo+i3af&7 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
BiFU3FlTf 9.1.3航天光学遥感的发展426
KT5amct 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
{gL8s
9.2自适应光学430
XmZs4~\K$G 9.2.1自适应光学的概念430
0V RV. Ml 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
+9^V9]{Vo 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
.uh>S!X, ] 9.2.4自适应光学技术应用举例437
fL^$G;_?3 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
~Q+E" " 9.3红外与微光成像442
0W_olnZ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
P O*;V<^ 9.3.2红外热成像技术443
d4ga6N3' 9.3.3微光成像技术448
8v<80 2 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
M]Kx g; 9.4瞬态光学456
DpRGPs 9.4.1高速摄影456
YkN0,6 9.4.2超短脉冲激光技术460
>PY Lk{q 9.5光学信息处理462
$_cO7d 9.5.1光学信息处理的基本原理462
Ci-CY/]s 9.5.2光学信息处理的应用举例465
D(;jv= "/ 9.5.3空间光调制器469
V=i/cI\ 9.5.4小结472
;\'d9C 9.6微光学472
k)3b0T@b 9.6.1微光学的基本概念472
9QXBz=Fnf 9.6.2微光学元件和系统的设计474
n 3eLIA{ 9.6.3微光学元件加工技术475
gLDO|ADni 9.6.4微光学元件的应用483
vVbBg; { 9.6.5我国在微光学方面的研究486
5c Uz^ > 9.7单片光电集成486
'?Jz8iu- 9.7.1单片光电集成的概念487
U/#X,Bi~ 9.7.2Si基单片OEIC489
;a j4V<@ 9.7.3GaAs基单片OEIC490
Jkx_5kk/\ 9.7.4InP基单片OEIC491
r!N> FE 9.7.5小结494
5i0vli /L 习题答 案495
7&hhKEA 参考文献502
