光学专业书籍推荐：第一本《光学教程》，出版日期：2005-8-1。
W%]sI n g
j`"| 
n Lq7J: ;??wLNdf- 光学教程 (^g?/i1@d '3uj6 Wq2 作者：叶玉堂
9d2#=IJ m 图书详细信息： `$`:PT\Zv4 ISBN：7302114617
=K2Dxu_: 定价：48元
)61CrQiY 印次：1-1
wxZnuCO%H8 装帧：平装
1Qf21oN{ 出版日期：2005-8-1
@M4 ~,O6- 图书简介： CGg:e:4 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
6__@?XzJ 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
fD q,
)~D 前言： #I@]8U#,": 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
i`r,B`V`08 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
o<-%)#e 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
d8M"vd 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
%e7{ke}r 编者
2Z@<llsi 2005年2月于电子科技大学
`ea$` 2 目录： [
H>MeeR 第一篇应 用 光 学
T-&CAD3 ,O 第1章几何光学基础3
RYE::[O7 1.1几何光学的基本定律3
QC <( r x 1.1.1发光点、
光线和光束3
Vu\|KL| 1.1.2几何光学的基本定律4
NJUYeim; 1.1.3全反射5
O%o#CBf0 1.1.4费马原理6
?
z=>n 1.2物像基本概念7
77i |a]Kd 1.2.1光学系统与完善像概念7
xOT'4v&. 1.2.2物和像的概念8
42 p6l 1.3球面和球面系统9
#EHBS~^ 1.3.1符号法则9
Qb|w \xT^Y 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
y^@% Xrs 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
, ;+\!'lS 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
*|t]6!aVLS 1.3.5球面反射镜17
Y sr{1! K 1.3.6共轴球面系统19
Ka_UVKwMro 1.3.7透镜21
+ypG<VBx% 1.4平面与平面系统23
-m| b2g}"3 1.4.1平面反射镜23
ik$wS#1+L 1.4.2平行平板26
5?O/Aub 1.4.3反射棱镜28
=rBFMTllM 1.4.4折射棱镜32
:/~vaC Z 1.4.5光楔33
^F" *;8$ 1.5光学材料34
Xx '>5d> 例题37
Ra{B8)Q 习题39
nZ bg 第2章理想光学系统42
b8]oI"&G 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
O]Kb~jkd 2.1.1理想光学系统的基本特性42
.R
gfP'M 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
`S~u4+y] 2.2理想光学系统的物像关系45
j}VOr >xz 2.2.1图解法求像45
f%|S>(
2.2.2解析法求像46
q~w;C( [k_ 2.3理想光学系统的放大率48
aJ}sYf^ 2.3.1放大率48
[e}]K: 2.3.2节点和节平面49
*
QR7t:([ 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
:_aY: ` 2.4理想光学系统的组合52
X, fTz kGj 2.4.1双光组组合52
(mD]}{> 2.4.2多光组组合55
&*y ve}su 2.5单透镜57
)m'_>-`^: 2.5.1单个折射球面的主点57
# _7c>gn 2.5.2单
透镜的基点与基面58
IY19G U9 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
' " tieew 2.6光学系统中的光束限制62
#NE^f2 2.6.1光阑及其作用62
\'E Wur" 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
M/DTD98'N 2.6.3视场光阑65
}M7kApb>Y 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
kb:C>Y8!sC 2.6.5光学系统的景深67
e||_j 2.6.6远心光路70
5QSmim 2.7像差概述72
iN*>Z(b" 2.7.1轴上点球差72
%aKkk)s 2.7.2单色光轴外像差73
2o$8CR; 2.7.3色差78
Z:v1?v 2.8波像差80
|gVO Iq 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
nAg(lNOWN 2.9.1近轴光的矩阵表示82
KR}0(,Y 2.9.2物像矩阵83
}$)<k 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
Tpukz_F 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
e%U*~{ m+ 例题88
kOCxIJ!Xp= 习题91
_PM<25Y,@ 第3章光学仪器的基本原理94
$<cZ<g5) 3.1眼睛94
iy]}1((hR 3.1.1眼睛的结构94
vb- .^l 3.1.2眼睛的调节96
(L >[ ,YO9 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
Oez}C ,0 3.1.4眼睛的分辨率98
mx9/K+: 3.2放大镜98
zy[=OX+ 3.2.1放大镜的放大率99
&HK s > 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
pK9^W T@ 3.3显微镜101
XKX,7 3.3.1显微镜的成像原理101
!B lk=L+p 3.3.2显微镜中的光束限制103
Yp]G)}'R 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
Wi?%)hur 3.3.4显微物镜106
C 94@YWs 3.4望远镜107
;p
5v3<PC 3.4.1望远镜的一般特性107
A{I
a21T7 3.4.2望远物镜110
?=!XhU
. 3.4.3望远镜目镜111
P\4tK<P| 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
3DAGW"F 3.5摄影系统118
IZ0$=aB 7 3.5.1摄影物镜的光学特性118
5u_4lNJ& 3.5.2摄影物镜的景深120
g]<Z]R ` 3.5.3摄影物镜的类型121
h
^h-p d 3.6现代光学系统122
W)!{U(X 3.6.1激光光学系统122
As~p1%nok 3.6.2傅里叶变换光学系统128
o,Zng4NY 3.6.3线性成像物镜131
A>t!/_" 习题133
o9 LD6$ 第二篇物 理 光 学
GHJ=-9{YL 第4章光的电磁理论137
zrU$S WU 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
<W51 oO 4.1.1电磁波谱137
X;6r $
4.1.2电磁场基本方程138
{9Mdt`WL 4.2光波在各向同性介质中的传播141
$',GkK{NX 4.2.1波动方程141
\8*,&ak% 4.2.2时谐均匀平面波143
;2Ad]) 4.3光波的偏振特性150
} C{}oLz 4.3.1光波的偏振态150
wEfz2Eq 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
[B ~zoB( 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
c,+(FQ9 4.4.1反射定律、折射定律154
~6:LUM 4.4.2菲涅耳公式156
;V"yMWjc 4.4.3反射率和透射率160
`F2*o47|t 4.4.4全反射与临界角164
\buZ? 4.5光波场的频率谱168
F/h :&B:; 4.5.1光波场的时间频率谱168
^E U OmVN 4.5.2光波场的空间频率谱173
2-6.r_ 4.6球面光波和柱面光波176
V 8nz-DL{ 4.6.1球面光波176
DYAwQ"i;6 4.6.2柱面光波177
I[g?Ju > 例题178
-; us12SZ 习题181
TRk
?8 第5章光的干涉184
8g[ (nxI~ 5.1光干涉的条件184
L,L ~
.E 5.1.1光的干涉现象184
bIb6yVnHi 5.1.2光干涉的条件185
4T==A#Z 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
V4`:Vci Aw 5.2双光束干涉189
N"Y K@)*Q 5.2.1分波面双光束干涉189
9<t9a
f\.> 5.2.2分振幅双光束干涉193
jU]]:S4xD/ 5.3多光束干涉200
24H^ hN9 5.3.1平行平板的多光束干涉200
0a2 $P+p 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
$PatHY@h 5.4光学薄膜208
VM-qVd- 5.4.1单层光学薄膜208
[Krm .) 5.4.2多层光学薄膜210
bU;}!iVc] 5.4.3光学薄膜的应用214
~rgf{oGz 5.4.4高反射率的测量217
t(J![w B} 5.5典型的干涉仪及其应用219
d98))G~W 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
:`+|'*b(A 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
ruZYehu1W 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
0V<Aub[${ 5.6光的相干性227
bK ?1MiXb 5.6.1光的空间相干性227
'ox0o: 5.6.2光的时间相干性232
E|HS wTHe 例题235
;\<""Yj@l 习题238
a$ C2} 第6章光的衍射243
= E&b= 6.1光的衍射现象243
44\! PYf7 6.2衍射的基本原理244
7V~
"x&Eu 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
&}vR(y*#c 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
Of-C 6.2.3衍射的巴比涅原理250
f"vk# 3 6.3夫琅禾费衍射250
"Z;~Y=hC13 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
dX_! 0E[c 6.3.2矩孔衍射251
TG1 P=g5h 6.3.3单缝衍射255
HwB {8S?sm 6.3.4圆孔衍射256
*%:@
cbF-M 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
$[[?;g 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
'z)hG#{I 6.4.2成像系统的分辨率261
As0 B\ 6.5夫琅禾费多缝衍射264
):3MYSqX 6.5.1强度分布公式264
G;/Q>V 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
ar Q )%W 6.6衍射光栅270
Sk i G2n] 6.6.1光栅的分光性能270
d]8_l1O 6.6.2闪耀光栅273
5 Q`RTn% 6.6.3波导光栅275
,I ZqLA 6.7菲涅耳衍射278
{|z #70 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
Kv}k*A% S 6.7.2菲涅耳波带片282
Rv,82iEKs 6.7.3菲涅耳直边衍射285
\^9pW 2v 6.8全息术290
w#&z ]O9r 6.8.1全息术的原理291
q]TqI' o 6.8.2全息术的特点293
lkb2?2\+ 6.8.3全息术的应用293
fp{G|.SA 例题296
X]!D;7^ 习题299
jJia.#.Ze 第7章晶体光学302
b,Ke>.m 7.1介电张量302
Q ]"jD#F 7.1.1各向异性介质的介电张量302
L6+C]t}>6 7.1.2介电张量的对称性304
Q.A \U>AgV 7.2单色平面波在晶体中的传播306
i6Q b[\; 7.2.1相速度和光线速度306
0/Z
!5-. 7.2.2菲涅耳公式309
:H?f*aw 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
q>-R3HB 7.3.1晶体的光学分类311
9 Kbw
GmSU 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
#by Jqy&e 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
v L}T~_=3 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
OPuj|%Wgw 7.4晶体光学性质的图形表示318
'wvMH;}u 7.4.1折射率椭球318
c<4F4k7 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
%
5z
gd> 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
"|t!7hC 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
~}Z'0W)Q`z 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
xE1'&!4O 7.5.3斯涅耳作图法329
g)R1ObpZ 7.6偏振器和补偿器332
W`M6J}oG 7.6.1偏振器332
q]FBl}nwl% 7.6.2波片338
/ t5p- 7.6.3补偿器341
OlY $ v@| 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
#jA) >z\Q^ 7.7.1偏振光的矩阵表示343
IQnIaZ 7.7.2正交偏振345
C6jR=@42Q 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
9v?l 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
|PP.<ce\- 7.8偏振光的干涉351
a]B[`^`z 7.8.1平行偏振光的干涉351
vFQ,5n;fF 7.8.2会聚光的偏光干涉354
lH2wG2 7.9电光效应357
<9e u1^g 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
2@khSWV 7.9.2电光张量357
R_N:#K.M 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
$yu?.b
9H# 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
XP3x Jm3 7.9.5横向泡克尔效应363
nxo+?:** 7.9.6电光效应的应用364
)rm4cW_ 7.10声光效应369
rs;r
$ 7.10.1声光衍射369
6b=q-0yj 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
GTl
xq%?b 7.10.3布拉格衍射371
I#rubAl 7.10.4声光效应的应用373
QLKK.] 7.11旋光现象375
T+IF}4e d 7.11.1旋光现象的观察和规律375
V
9;[M; 7.11.2旋光现象的解释377
oBQm05x" 7.12磁致旋光效应 379
+.yT/y " 7.12.1法拉第效应379
"TOa=Tt{, 7.12.2法拉第效应的应用381
$XnPwOj 例题383
7'lZg<z{~j 习题388
jp2Q 9Z 第8章光的吸收、色散和散射391
{*m ?Kc7k 8.1光与物质相互作用的经典理论391
>Q kP7Kb 8.1.1经典理论的基本方程392
{y)s.b~JB 8.1.2介质的复折射率393
vX|UgK?2^ 8.2光的吸收396
Zyf P; & 8.2.1光吸收定律396
G&f8n 8.2.2一般吸收与选择吸收397
RP4Ku9 hk 8.2.3吸收光谱399
9ooY?J 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
&HZmQ>!R D 8.3光的色散403
=n(3o$r( 8.3.1正常色散与反常色散404
ay
) /q5 8.3.2光孤子406
#KlCZ~s 8.4光的散射407
ne}+E 8.4.1线性散射408
+j14 Q$ 8.4.2非线性散射413
_i0kc,*C\ 例题417
OX]V) QHVZ 习题418
&EGqgNl 第9章现代光学技术简介420
#]WqM1u 9.1航天光学遥感420
"_UdB G 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
PUJ2`iP1^3 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
l\0w;:N3 9.1.3航天光学遥感的发展426
jEdtJ EPa 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
,i9Byx#TN 9.2自适应光学430
oTjyN\?H 9.2.1自适应光学的概念430
ji1HV1S 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
/wShUR{ 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
h Ov={: 9.2.4自适应光学技术应用举例437
f>o,N{| 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
+ECDD'^! 9.3红外与微光成像442
QS.>0i/7l 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
hY5WJ; 9.3.2红外热成像技术443
.{KjEg 6 9.3.3微光成像技术448
EI >6Nh 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
U6ZR->: 9.4瞬态光学456
F7L &=K$2y 9.4.1高速摄影456
+6$g! S5{ 9.4.2超短脉冲激光技术460
n6d 9 \ 9.5光学信息处理462
D-Vai#Cd 9.5.1光学信息处理的基本原理462
yq-=],h 9.5.2光学信息处理的应用举例465
\@3Q i8u// 9.5.3空间光调制器469
{gA\ph% s 9.5.4小结472
UUK P" 9.6微光学472
v0D q@Q1 9.6.1微光学的基本概念472
u cwnA 9.6.2微光学元件和系统的设计474
PjT=$ ] 9.6.3微光学元件加工技术475
,oxcq?7#4 9.6.4微光学元件的应用483
,m S/h~-5n 9.6.5我国在微光学方面的研究486
(BxJryXm 9.7单片光电集成486
;@,Q&B2eM 9.7.1单片光电集成的概念487
%<?0apO 9.7.2Si基单片OEIC489
c^ r OImZ 9.7.3GaAs基单片OEIC490
)VCzn~uf 9.7.4InP基单片OEIC491
J89Dul l
9.7.5小结494
<H1 ` 习题答 案495
50TA : 7 参考文献502
