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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(E(J}r~E R ?62g H 光学教程 <8)cr0~zy> da ' 1 H 作者：叶玉堂
qkXnpv 图书详细信息： 1FA:"0lO ISBN：7302114617
rF ?g Kk 定价：48元
~}"5KX\=# 印次：1-1
O}s Mqh 装帧：平装
i8w/ a 出版日期：2005-8-1
)x5t' ]w`K 图书简介： !}lCwV 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。
CKE):kHu 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。
Kj53"eW 前言： (zr 2b 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。
5 6JxHQu 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。
eQqnPqi- 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!
F:7 d}Jx 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。
jhR`%aH4 编者
+7 \"^D 2005年2月于电子科技大学
+-r ~-b s 目录： U ee( 1 第一篇应 用 光 学
f /95}6M 第1章几何光学基础3
O2qy[]km 1.1几何光学的基本定律3
A Xpg_JC 1.1.1发光点、
光线和光束3
b^ :frjaE3 1.1.2几何光学的基本定律4
k*4!rWr0r& 1.1.3全反射5
DuQW?9^232 1.1.4费马原理6
\/ s0 p 1.2物像基本概念7
)TfX} 1.2.1光学系统与完善像概念7
&>f] 1.2.2物和像的概念8
"l 8YD&q 1.3球面和球面系统9
=28ZSo^ 1.3.1符号法则9
:u]QEZ@@ 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
4iDq d 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
}Y"vUl_I2 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
6bDizS} 1.3.5球面反射镜17
x,NV{uG$n 1.3.6共轴球面系统19
HDO_r(i 1.3.7透镜21
f"z; ' 1.4平面与平面系统23
: al
,zxs 1.4.1平面反射镜23
BgT( ~8' 1.4.2平行平板26
o<gK"P 1.4.3反射棱镜28
WF_ v>g:g 1.4.4折射棱镜32
F'-,Ksn 1.4.5光楔33
$[g#P^ 1.5光学材料34
y?V^S;}&] 例题37
'g tcy 习题39
m[CyvcF*u 第2章理想光学系统42
<0!<T+ JQ 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
Wl7S<>hg4 2.1.1理想光学系统的基本特性42
G 0A\"2U 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
I! # WXK 2.2理想光学系统的物像关系45
i A<'i8$P 2.2.1图解法求像45
q/ ^?rd 2.2.2解析法求像46
a/</P
|UG 2.3理想光学系统的放大率48
V.%LA. 8 2.3.1放大率48
klAvi%^jE 2.3.2节点和节平面49
j}O qWX>/ 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
388vdF 2.4理想光学系统的组合52
@\r2%M- 2.4.1双光组组合52
9#>nFs"H 2.4.2多光组组合55
$>7T s>8 2.5单透镜57
nYR#Q| 2.5.1单个折射球面的主点57
l"1*0jgBw 2.5.2单
透镜的基点与基面58
O!t=, F1j 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
_p mo
6O 2.6光学系统中的光束限制62
R.?PD$;_M 2.6.1光阑及其作用62
|/ji'Bh 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
^/V nRpU 2.6.3视场光阑65
UxxX8N 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
UhJ {MUH` 2.6.5光学系统的景深67
$;&l{=e2) 2.6.6远心光路70
~0h@p4 2.7像差概述72
Be9,m!on 2.7.1轴上点球差72
dBwoAq`' 2.7.2单色光轴外像差73
q65]bs4M 2.7.3色差78
$o0.oY#
2.8波像差80
E0x\h<6W~ 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
+ MD84YR 2.9.1近轴光的矩阵表示82
FQ> kTm`d 2.9.2物像矩阵83
KnKf8c 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
9Z }<H/q 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
7l ,f 例题88
EDuH+/:n 习题91
w5^k84vye 第3章光学仪器的基本原理94
0@[*~H0{n 3.1眼睛94
/M'd$k"0z 3.1.1眼睛的结构94
_Hd | y 3.1.2眼睛的调节96
fs:yx'mxV 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
#
E_S.. 3.1.4眼睛的分辨率98
6O,:I 3.2放大镜98
=@pD>h/~ 3.2.1放大镜的放大率99
8;L;R ~Q 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
4"H * hKp 3.3显微镜101
g*(z .
3.3.1显微镜的成像原理101
ZyDNtX% 3.3.2显微镜中的光束限制103
a]P w:lT 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
a#{"3Z2| 3.3.4显微物镜106
{6WG 3.4望远镜107
73]8NVm 3.4.1望远镜的一般特性107
{F 2Rv 3.4.2望远物镜110
Bz <I7h 3.4.3望远镜目镜111
K a&
2>F 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
1Y&W>p 3.5摄影系统118
i]N<xcF9N* 3.5.1摄影物镜的光学特性118
kG{}; Vm 3.5.2摄影物镜的景深120
[u$|/ 3.5.3摄影物镜的类型121
]8fn1Hx\ 3.6现代光学系统122
@HiGc^ X( 3.6.1激光光学系统122
6%h% h: e 3.6.2傅里叶变换光学系统128
x .Egl4b3 3.6.3线性成像物镜131
nGe4IY\ -w 习题133
_"Z?O)d* 第二篇物 理 光 学
+7o1&D*v 第4章光的电磁理论137
^N[ Cip}8 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
jdLu\=@z 4.1.1电磁波谱137
}^0'IAXi 4.1.2电磁场基本方程138
]{q=9DczG( 4.2光波在各向同性介质中的传播141
4sntSlz)~k 4.2.1波动方程141
p^*a>d:d] 4.2.2时谐均匀平面波143
ZG2 EOy 4.3光波的偏振特性150
CQNMCYjg(R 4.3.1光波的偏振态150
ju'a Uzn 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
2J{vfF 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
j~1K(=N g 4.4.1反射定律、折射定律154
-3i(N.)<; 4.4.2菲涅耳公式156
l`N4P 4.4.3反射率和透射率160
$ZGup"z ) 4.4.4全反射与临界角164
MZ&.{SY7 4.5光波场的频率谱168
tM;cvc`/ 4.5.1光波场的时间频率谱168
pi~5}bF!a 4.5.2光波场的空间频率谱173
l"A/6r!Dp 4.6球面光波和柱面光波176
Wh. .QVv 4.6.1球面光波176
ZzNHEV 4.6.2柱面光波177
_S7?c^:~ 例题178
.%{B=_7 习题181
D4@?>ek6U 第5章光的干涉184
P7b"(G% 5.1光干涉的条件184
:e=7=|@7 5.1.1光的干涉现象184
ULxQyY;32 5.1.2光干涉的条件185
!L{mE&
5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
|9%~ z0 5.2双光束干涉189
f .uuXK 5.2.1分波面双光束干涉189
?wPTe^Qtv 5.2.2分振幅双光束干涉193
p<H_]|7$7U 5.3多光束干涉200
i
KQj[%O 5.3.1平行平板的多光束干涉200
:0Jn`Ds4o 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
S+~;PmN9qL 5.4光学薄膜208
MymsDdQ] 5.4.1单层光学薄膜208
]o]`X$n 5.4.2多层光学薄膜210
$(;Ts)P 5.4.3光学薄膜的应用214
5I 2 h(Td 5.4.4高反射率的测量217
z^`4n_(Ygu 5.5典型的干涉仪及其应用219
&WBpd}|+Y 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
F?R6zvive 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
;"0bVs`.^e 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
M&V4 |D 5.6光的相干性227
EBW*v ' 5.6.1光的空间相干性227
d;p3cW" 5.6.2光的时间相干性232
Yg '( 例题235
lqv}~MC 习题238
.eg'Z@o 第6章光的衍射243
_g/d/{-{Q 6.1光的衍射现象243
Bj2iYk_cLa 6.2衍射的基本原理244
}wn|2K' 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
>^`# %$+ 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
AZhI~QWo 6.2.3衍射的巴比涅原理250
T88$sD.2
' 6.3夫琅禾费衍射250
o
g9|}E> 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
*\xRNgEQ 6.3.2矩孔衍射251
%A~. NNbS 6.3.3单缝衍射255
d!: /n 6.3.4圆孔衍射256
Z y3F%]V0 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
qXq#A&
6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
T_c`=3aO 6.4.2成像系统的分辨率261
6wB
! dl 6.5夫琅禾费多缝衍射264
hs;|,r 6.5.1强度分布公式264
vb0Ca+}} 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
<:/aiX8 6.6衍射光栅270
rU"AO}6\@ 6.6.1光栅的分光性能270
<ZZfN@6 6.6.2闪耀光栅273
~h8k4eM 6.6.3波导光栅275
W`_Wi*z4 6.7菲涅耳衍射278
B^dMYFelJ 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
]wV\=m?z& 6.7.2菲涅耳波带片282
ld(_+<e 6.7.3菲涅耳直边衍射285
T<7}IH$6xE 6.8全息术290
Q$.CtECo 6.8.1全息术的原理291
l2Py2ZI-b 6.8.2全息术的特点293
V4"o.G3\o 6.8.3全息术的应用293
e[T3,2C 例题296
@]X!#&2> 习题299
~!TrC <ft 第7章晶体光学302
bu pW*fD : 7.1介电张量302
oSMIWwg7G 7.1.1各向异性介质的介电张量302
a v(qV $2 7.1.2介电张量的对称性304
u SZfim@Z7 7.2单色平面波在晶体中的传播306
! ?i9fYu 7.2.1相速度和光线速度306
]A- LgDsS 7.2.2菲涅耳公式309
%`G }/ " 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
NPBOG1q% 7.3.1晶体的光学分类311
$?kTS1I( 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
X
J]+F 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
:k.>H.8+~ 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
8[^b8^ 7.4晶体光学性质的图形表示318
t9W* N \ 7.4.1折射率椭球318
mp(:D&M 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
t x1TtWo 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
js)E:+{A, 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
iN
u k5 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
:WH0=Bieh 7.5.3斯涅耳作图法329
;2BPEo>z9 7.6偏振器和补偿器332
}F V_jJ 7.6.1偏振器332
?5d[BV 7.6.2波片338
Jn?Z JZ 7.6.3补偿器341
q}JP;p(# 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
78Zb IL 7.7.1偏振光的矩阵表示343
9J49s1 7.7.2正交偏振345
2U+wiE| 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
W}(xE?9& 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
ABtv|0 K 7.8偏振光的干涉351
:Z; kMrU 7.8.1平行偏振光的干涉351
"[ L+LPET 7.8.2会聚光的偏光干涉354
Hn)^C{RN*{ 7.9电光效应357
B$97"$#u 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
~ebm,3? 7.9.2电光张量357
gavf$be
7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
}`$( {\^w 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
, YE+k`: 7.9.5横向泡克尔效应363
J0@#xw=+ 7.9.6电光效应的应用364
$*0XWrE 7.10声光效应369
c&L|e$C] 7.10.1声光衍射369
Z
+}#
Ic 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
x2]chN 7.10.3布拉格衍射371
Xdf;'|HO 7.10.4声光效应的应用373
H8qAj 7.11旋光现象375
@q" #.?>s 7.11.1旋光现象的观察和规律375
`@ Ont+ 7.11.2旋光现象的解释377
#)%dG3)e 7.12磁致旋光效应 379
NydoX9 7.12.1法拉第效应379
#k)J);&ZA 7.12.2法拉第效应的应用381
/EM=!@ka 例题383
l(tMo7iPa 习题388
7tT L,Nxe 第8章光的吸收、色散和散射391
lS`VJA6l. 8.1光与物质相互作用的经典理论391
nfr..4,: 8.1.1经典理论的基本方程392
YQfQ[{kp 8.1.2介质的复折射率393
7bam`)n 8.2光的吸收396
v.H@Ey2 8.2.1光吸收定律396
%i9*2{e#~ 8.2.2一般吸收与选择吸收397
1,G f;mcQ 8.2.3吸收光谱399
UbwD2> 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
]:]w+N%7 8.3光的色散403
5fhe{d"si 8.3.1正常色散与反常色散404
?)c9!hR 8.3.2光孤子406
xOpCybmc 8.4光的散射407
V0$:t^^ 8.4.1线性散射408
Xu5^ly8p9q 8.4.2非线性散射413
2`/p V0 例题417
M}F )
P&Y 习题418
=g^JJpS 第9章现代光学技术简介420
bcprhb 9.1航天光学遥感420
a<Pt m(, 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
2Yd;#i) 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
_Nq7_iT0 9.1.3航天光学遥感的发展426
<Okl.Iz> 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
Wp$'#H hB 9.2自适应光学430
*[['X%f 9.2.1自适应光学的概念430
m &r ?z% 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
6/ thhP3`- 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
olf7L% 9.2.4自适应光学技术应用举例437
k3 9;7J 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
-r"h [UV) 9.3红外与微光成像442
A 4|a{\|$ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
zINziAp{ 9.3.2红外热成像技术443
tqe8:\1yK 9.3.3微光成像技术448
41`&/9:"_M 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
"@)9$-g 9.4瞬态光学456
T]Eg9Y:+v 9.4.1高速摄影456
6>B_ojj: 9.4.2超短脉冲激光技术460
|d8x55dk 9.5光学信息处理462
;7 Y4 v`m 9.5.1光学信息处理的基本原理462
R k).D 6 9.5.2光学信息处理的应用举例465
UDz#?ZWnd 9.5.3空间光调制器469
J'>i3e Lq 9.5.4小结472
OmX(3>:9 9.6微光学472
aC2\C=ru_ 9.6.1微光学的基本概念472
g!`$bF =e 9.6.2微光学元件和系统的设计474
07L 1 " 9.6.3微光学元件加工技术475
> w"k:O17
9.6.4微光学元件的应用483
!,< )y}L^) 9.6.5我国在微光学方面的研究486
: |? nz$ 9.7单片光电集成486
9Iod[ x 9.7.1单片光电集成的概念487
V <;w 9.7.2Si基单片OEIC489
&*#- %<=1 9.7.3GaAs基单片OEIC490
*^&2L,w 9.7.4InP基单片OEIC491
"R/Xv +; 9.7.5小结494
Z>H
y+Q4 习题答 案495
kW@,P.88 参考文献502
