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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pwX C z2yJ# 光学教程 0$vj!-Mb^j 0pgY1i7 作者：叶玉堂
JXU2CyMY 图书详细信息： #D%ygh = ISBN：7302114617
KeBQH8A1N 定价：48元
*r,b=8| 印次：1-1
oFC ) 装帧：平装
USPTpjt8R 出版日期：2005-8-1
^ 4hO8 图书简介： ,?-\
x6 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。
|M~ON= 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。
2#5,MP ~r 前言： xytr2V ]aV 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。
=y]$0nh 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。
" Ar*QJ0] 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!
g!J0L7 i| 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。
n(;:*<Rh 编者
+a+` Z>
2005年2月于电子科技大学
)j&" %[2F 目录： H{G{H=K _ 第一篇应 用 光 学
_}Ps(_5D 第1章几何光学基础3
6[dur'x 1.1几何光学的基本定律3
GG6% bF 1.1.1发光点、
光线和光束3
yJ2B3i@T 4 1.1.2几何光学的基本定律4
E;(Rm>lB 1.1.3全反射5
m7| RD]q& 1.1.4费马原理6
8 <#U9] 1.2物像基本概念7
3:CO{=`\7B 1.2.1光学系统与完善像概念7
;[0 &G6g 1.2.2物和像的概念8
#gb H^a' 1.3球面和球面系统9
IMLsQit * 1.3.1符号法则9
fnu"*5bE 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
3{Q,h pZN 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
]]iPEm"@ 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
~P f5ORoe 1.3.5球面反射镜17
": ;@Hnb/ 1.3.6共轴球面系统19
HK=[U9 o? 1.3.7透镜21
A}VYb:u/ 1.4平面与平面系统23
hkL5HzWn 1.4.1平面反射镜23
$ 17
su') 1.4.2平行平板26
pw020}` 1.4.3反射棱镜28
u Q Co6"e 1.4.4折射棱镜32
V M=+afY5M 1.4.5光楔33
#;tT8[Ewuw 1.5光学材料34
QB{rVI>mI! 例题37
NY B[Zyp 习题39
2z0n< ` 第2章理想光学系统42
C? Zw6M+ 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
,TC;{ $O5 2.1.1理想光学系统的基本特性42
Z@rN_WXx 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
l:(Rb-Wy 2.2理想光学系统的物像关系45
Cpl;vQ 2.2.1图解法求像45
!dcwq;Ea 2.2.2解析法求像46
<fO4{k*& 2.3理想光学系统的放大率48
yu bSj* 2.3.1放大率48
dj9 ?t 2.3.2节点和节平面49
t!;/ Z6\Pb 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
E@)\Lc~ 2.4理想光学系统的组合52
3K0 tC= 2.4.1双光组组合52
)9nE lb2 2.4.2多光组组合55
>`T5]_a 2.5单透镜57
{{yt*7k { 2.5.1单个折射球面的主点57
9ptFG]lZ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
hP@(6X," 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
D^F{u Dlb 2.6光学系统中的光束限制62
u=+q$ Q] 2.6.1光阑及其作用62
t,%iL 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
b3 qc_ 2.6.3视场光阑65
'Pltn{iq[ 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
c@m5 ~
2.6.5光学系统的景深67
Ze^jG-SL$9 2.6.6远心光路70
L#h:*U{@40 2.7像差概述72
\>/M .2 2.7.1轴上点球差72
i, n D5 @# 2.7.2单色光轴外像差73
~4,I7c7 2.7.3色差78
v6a]1B 2.8波像差80
LxN*)[ Wb 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
`cB_.& 2.9.1近轴光的矩阵表示82
xl4=++pu) 2.9.2物像矩阵83
BNGe
exs@ 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
4jm K]. 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
}o dV_WT 例题88
p#d+>7 习题91
4g
_"ku 第3章光学仪器的基本原理94
u V6g[J 3.1眼睛94
,2[ra9n 3.1.1眼睛的结构94
Yn51 U6_S 3.1.2眼睛的调节96
ffDc 6*.Q 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
i^z`"3#LE 3.1.4眼睛的分辨率98
Fw4* 3.2放大镜98
vFmJ;J 3.2.1放大镜的放大率99
l0 ] d 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
}k$4/7ri 3.3显微镜101
FcbM7/ 3.3.1显微镜的成像原理101
m@xi0t 3.3.2显微镜中的光束限制103
PFSLyV* 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
%Q|eiXD 3.3.4显微物镜106
XFZ~ #DT& 3.4望远镜107
| ?m` xO 3.4.1望远镜的一般特性107
<|6%9@ 3.4.2望远物镜110
wNCCH55Pt 3.4.3望远镜目镜111
N Y 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
(g8*d^u#PO 3.5摄影系统118
2h~- 3.5.1摄影物镜的光学特性118
m 40m<@ 3.5.2摄影物镜的景深120
*e.*=$ 3.5.3摄影物镜的类型121
+54aO 3.6现代光学系统122
=Ov7C[( 3.6.1激光光学系统122
<_S@6 ? 3.6.2傅里叶变换光学系统128
t@zdm y 3.6.3线性成像物镜131
` vk0c 习题133
h=VqxG C& 第二篇物 理 光 学
%B2XznZ: 第4章光的电磁理论137
=J 'P. 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
Y Z}cB 4.1.1电磁波谱137
_cqy`p@" 4.1.2电磁场基本方程138
Rhgj&4 4.2光波在各向同性介质中的传播141
n[+'OU[ 4.2.1波动方程141
4n( E;!s 4.2.2时谐均匀平面波143
70 W"G
X& 4.3光波的偏振特性150
3 pWM~(#>- 4.3.1光波的偏振态150
(yrh=6=z 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
#XIc
"L)c 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
O_,O,1 4.4.1反射定律、折射定律154
GY!C|7kN 4.4.2菲涅耳公式156
P~$< X 4.4.3反射率和透射率160
V-W'RunnW 4.4.4全反射与临界角164
n~0z_;5 4.5光波场的频率谱168
@uleyB 4.5.1光波场的时间频率谱168
T.&7sbE_ 4.5.2光波场的空间频率谱173
-e -e9uP 4.6球面光波和柱面光波176
cSD{$B: 4.6.1球面光波176
I+?hG6NM 4.6.2柱面光波177
_]>JB0IY 例题178
C*~aSl 7 习题181
GuQRn 第5章光的干涉184
3Kq`<B~% 5.1光干涉的条件184
m)>&ZIXa 5.1.1光的干涉现象184
n2-0.Er 5.1.2光干涉的条件185
Q4'C;<\@(Q 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
@s* ,xH E 5.2双光束干涉189
E)p9eU[# 5.2.1分波面双光束干涉189
$^% N U 5.2.2分振幅双光束干涉193
ETw]!
br 5.3多光束干涉200
$xW **& 5.3.1平行平板的多光束干涉200
o
\L!(hm 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
85Y|CN] vQ 5.4光学薄膜208
* :"^[Ckc 5.4.1单层光学薄膜208
loOOmHhJ& 5.4.2多层光学薄膜210
X T>('qy 5.4.3光学薄膜的应用214
XX; 6 P 5.4.4高反射率的测量217
jZ9[=? 5.5典型的干涉仪及其应用219
gT52G? - 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
= 7/-i 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
0{r x.C7| 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
j~av\SCU* 5.6光的相干性227
F@W*\3) 5.6.1光的空间相干性227
S3 \jcgrS 5.6.2光的时间相干性232
#a~"K|' G 例题235
pa/9F[ 习题238
aq>?vti1D 第6章光的衍射243
:h5J r 8 6.1光的衍射现象243
GrI& ?=S^ 6.2衍射的基本原理244
@'jf KW 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
Zr/r2 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
C8b''9t. 6.2.3衍射的巴比涅原理250
H#(<-)j0_ 6.3夫琅禾费衍射250
w9&#~k]5 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
_ n O.- 6.3.2矩孔衍射251
WSt nzVe 6.3.3单缝衍射255
.XH8YT42 6.3.4圆孔衍射256
05e>\}{0 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
vgG}d8MW37 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
=Viy^ieN$ 6.4.2成像系统的分辨率261
`lCuU~~ag 6.5夫琅禾费多缝衍射264
k=n
" + 6.5.1强度分布公式264
KCqqJ}G 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
#uvJH8)D 6.6衍射光栅270
+<(a} 6dt 6.6.1光栅的分光性能270
Uene=Q6> 6.6.2闪耀光栅273
/=T"=bP#/ 6.6.3波导光栅275
3:`XG2' 6.7菲涅耳衍射278
TipHV;|e 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
(F5ttQPh 6.7.2菲涅耳波带片282
sBW3{uK 6.7.3菲涅耳直边衍射285
*@M3p}', M 6.8全息术290
McP.9v}H0_ 6.8.1全息术的原理291
s (PY/{8 6.8.2全息术的特点293
aj7dH5SZl 6.8.3全息术的应用293
_/x& <,3 例题296
8F6h#%9 习题299
tbur$ 00 第7章晶体光学302
l)Mh2lA,= 7.1介电张量302
'D6
bmz 7.1.1各向异性介质的介电张量302
FmT
`Oa> 7.1.2介电张量的对称性304
SGf9U^ds 7.2单色平面波在晶体中的传播306
fP Q|e"? 7.2.1相速度和光线速度306
uLW/f=7 L 7.2.2菲涅耳公式309
[MmM 9 J[" 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
\qq-smcM- 7.3.1晶体的光学分类311
_}=E^/;( 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
-u6#-}S 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
w-rOecwFvu 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
gGbI3^ r# 7.4晶体光学性质的图形表示318
;' 1Apy 7.4.1折射率椭球318
tgN92Q.i6T 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
Auac>')&Q 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
n2'|.y}Um: 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
h 6Q WH 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
6VR[)T% 7.5.3斯涅耳作图法329
n7iE8SK|k 7.6偏振器和补偿器332
&o.iUk 7.6.1偏振器332
iZ Ta>@ 7.6.2波片338
l>Av5g)
7.6.3补偿器341
mxL;;- 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
0x P:9rm 7.7.1偏振光的矩阵表示343
`]>on`n? 7.7.2正交偏振345
DTy/jaK 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
js m0kz 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
,+-h 7^{` 7.8偏振光的干涉351
Bz:0L1@,4a 7.8.1平行偏振光的干涉351
~e^)q>Lb7( 7.8.2会聚光的偏光干涉354
:~-i&KN k 7.9电光效应357
iS-K
~qa 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
r$DZkMue 7.9.2电光张量357
;&mxqY8`' 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
O 5MDGg 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
j+0.= #{?? 7.9.5横向泡克尔效应363
j tLn j@, 7.9.6电光效应的应用364
yBe(^ n 7.10声光效应369
@_O3&ZK 7.10.1声光衍射369
J|?[.h7tO 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
5"2@NL 7.10.3布拉格衍射371
qw0~ *0} 7.10.4声光效应的应用373
Zd XKI{b 7.11旋光现象375
1 ypjyu 7.11.1旋光现象的观察和规律375
gMay 7.11.2旋光现象的解释377
ua:9`+Dff 7.12磁致旋光效应 379
{X]9^=O" 7.12.1法拉第效应379
E{oB2;P 7.12.2法拉第效应的应用381
I}%mfojC 例题383
$Sw, hb 习题388
J/[7d?hI/ 第8章光的吸收、色散和散射391
6vWii)O.D 8.1光与物质相互作用的经典理论391
\7DCwu[0M 8.1.1经典理论的基本方程392
y4r2 }8fi 8.1.2介质的复折射率393
24O
d] f 8.2光的吸收396
!Sfe{/$w 8.2.1光吸收定律396
B3 .X}ys# 8.2.2一般吸收与选择吸收397
I1v @\Rb 8.2.3吸收光谱399
1:5P%$? b 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
w 3d\0ub 8.3光的色散403
A t|h t 8.3.1正常色散与反常色散404
0STk)> 3$- 8.3.2光孤子406
<G}m # 8.4光的散射407
d3(+ztmG! 8.4.1线性散射408
!xH,y 8.4.2非线性散射413
{[lx!QF 8& 例题417
2_I+m Q 习题418
x3_,nl 第9章现代光学技术简介420
. Nk6 9.1航天光学遥感420
30BR 0C 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
#4l HaFq 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
8nf4Jk8r 9.1.3航天光学遥感的发展426
Y` q!V= 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
xpz`))w 9.2自适应光学430
_rG-#BKW8L 9.2.1自适应光学的概念430
P 4H*j y@? 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
uzO {{S- 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
V"BVvSNu 9.2.4自适应光学技术应用举例437
epYj+T 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
qb9}&'@: 9.3红外与微光成像442
4t*<+ H% 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
x6jm -n 9.3.2红外热成像技术443
do*Wx2:R 9.3.3微光成像技术448
|<'10 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
&'NQ)Dn 9.4瞬态光学456
@X|ok*v ` 9.4.1高速摄影456
Px$'(eMj^3 9.4.2超短脉冲激光技术460
@_(nd57oSs 9.5光学信息处理462
c.\:peDk 9.5.1光学信息处理的基本原理462
HoMQt3C 9.5.2光学信息处理的应用举例465
\2(MpB\_6! 9.5.3空间光调制器469
$=7 H1 w 9.5.4小结472
R e7{[*Q4 9.6微光学472
^?#@[4?" 9.6.1微光学的基本概念472
F6~b#Jz&i 9.6.2微光学元件和系统的设计474
1RmBtx\< 9.6.3微光学元件加工技术475
1X Q87~ 9.6.4微光学元件的应用483
_pJX1_vD 9.6.5我国在微光学方面的研究486
{~ ":; 9.7单片光电集成486
B>R*
f C@g 9.7.1单片光电集成的概念487
rnJS[o0 9.7.2Si基单片OEIC489
ST#PMb'izn 9.7.3GaAs基单片OEIC490
,I("x 2 9.7.4InP基单片OEIC491
{6ajsy5 = 9.7.5小结494
Qa>%[jx,@, 习题答 案495
Mp!2`4rD 参考文献502
