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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m, SWG[~ t x1(6V&l; 光学教程 Vah.tOU `<?((l%;R 作者：叶玉堂
Zb2.o5#} 图书详细信息：
?dvcmXR ISBN：7302114617
{WuUzq` 定价：48元
4x$Ts %] 印次：1-1
WE&"W$0 装帧：平装
y<)q;fI7 出版日期：2005-8-1
]U.YbWe^ 图书简介： +?Y(6$o 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。
b@[\+P] " 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。
{&h= 前言： G:; (, 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。
;CA7\&L> 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。
I z)~h>-F 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!
ys9MV%* 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。
SA.,Q~_T7 编者
ANd#m9(x 2005年2月于电子科技大学
r%II`
i 目录： k5)e7L b( 第一篇应 用 光 学
C6c]M@6 第1章几何光学基础3
MU~n vs;: 1.1几何光学的基本定律3
xJ)vfo 1.1.1发光点、
光线和光束3
-;U3$[T,J7 1.1.2几何光学的基本定律4
0^3@>> ^ 1.1.3全反射5
]|/\Sd 1.1.4费马原理6
v,mn=Q&9 1.2物像基本概念7
<9Pf]
G= 1.2.1光学系统与完善像概念7
G `JXi/#` 1.2.2物和像的概念8
lISu[{b? 1.3球面和球面系统9
d=:&tOCg2 1.3.1符号法则9
]39A1&af} 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
+#g?rCz 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
fu7J{-<<R 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
#zw 'H9l 1.3.5球面反射镜17
}aa ~@K<A 1.3.6共轴球面系统19
#'Lt_Yf! 1.3.7透镜21
+X7+:QQ } 1.4平面与平面系统23
Js!V,={iX 1.4.1平面反射镜23
GA@Zfcg 1.4.2平行平板26
ahm@ +/2 1.4.3反射棱镜28
/(skIvE | 1.4.4折射棱镜32
Zk n1@a 1.4.5光楔33
UZqk2D 1.5光学材料34
@|J+ f5O 例题37
ue#Y h 习题39
a
| +q:g0M 第2章理想光学系统42
U/bQ(,3} 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
C6(W nO{6 2.1.1理想光学系统的基本特性42
N }j^55M_] 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
$NhKqA`0 2.2理想光学系统的物像关系45
qlfYX8edZ 2.2.1图解法求像45
4).>b3OhX 2.2.2解析法求像46
6z80Y*|eJ 2.3理想光学系统的放大率48
p*Hbc|?{Q& 2.3.1放大率48
Z CS{D 2.3.2节点和节平面49
p;m2RHYF 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
(3+:/,{'$ 2.4理想光学系统的组合52
1?bX$$y l; 2.4.1双光组组合52
t&=]>blIs 2.4.2多光组组合55
&GH ,is 2.5单透镜57
:]oR x 2.5.1单个折射球面的主点57
b
ZEyP
W 2.5.2单
透镜的基点与基面58
eb>YvC 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
G'
'l,\ 3 2.6光学系统中的光束限制62
\Q<Ur&J]% 2.6.1光阑及其作用62
pg'3j3JW$ 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
z`[q$H7? 2.6.3视场光阑65
0qrsf! 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
?4i:$.A
Y 2.6.5光学系统的景深67
*k#M;e 2.6.6远心光路70
vS|uN(a.P 2.7像差概述72
l ,T*b 2.7.1轴上点球差72
|4s`;4c& 2.7.2单色光轴外像差73
NuqWezJm& 2.7.3色差78
gr")J w7 2.8波像差80
H#B~ h4# 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
1 k}U+ 2.9.1近轴光的矩阵表示82
E)dV;1t 2.9.2物像矩阵83
h[0,/`qb{ 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
F! ;0eS"xp 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
~rX2oLw{&
例题88
dM1)wkbET 习题91
O8N \ 第3章光学仪器的基本原理94
YdK]%% 3.1眼睛94
,HFoy-Yq 3.1.1眼睛的结构94
*M_Gu{xc 3.1.2眼睛的调节96
zp2IpYQ,3 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
007SA6 xq 3.1.4眼睛的分辨率98
wcT0XXh 3.2放大镜98
'_~=C-g 3.2.1放大镜的放大率99
\= yx~c_$L 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
% :eep G| 3.3显微镜101
9
1r"-%(r 3.3.1显微镜的成像原理101
Jy x6{O j 3.3.2显微镜中的光束限制103
(f 0p 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
q.OkZI0n 3.3.4显微物镜106
8h#/b1\ 3.4望远镜107
U'st\Dt 3.4.1望远镜的一般特性107
pOn>m1| 3.4.2望远物镜110
q=5#t~? 3.4.3望远镜目镜111
x-5X OqD{' 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
5CxD ys&< 3.5摄影系统118
i[~oMwc& 3.5.1摄影物镜的光学特性118
K>TdN+Z}= 3.5.2摄影物镜的景深120
wPDA_ns~ 3.5.3摄影物镜的类型121
u $N2uFc 3.6现代光学系统122
| 1Fy 3.6.1激光光学系统122
L!7 *U.+ 3.6.2傅里叶变换光学系统128
uhFj|r$$ 3.6.3线性成像物镜131
T3o}%wGW 习题133
7mSVL\\^ 第二篇物 理 光 学
OgN t"Vg 第4章光的电磁理论137
JU7EC~7|2c 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
;wfzlUBC 4.1.1电磁波谱137
? {Lp 4.1.2电磁场基本方程138
oY:6a 4.2光波在各向同性介质中的传播141
GQTMQXn( 4.2.1波动方程141
zQ$*!1FmN 4.2.2时谐均匀平面波143
xS` %3+| 4.3光波的偏振特性150
!aD/I%X 4.3.1光波的偏振态150
zLlu% Oc 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
f~u]fpkz 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
c,1Yxg]| 4.4.1反射定律、折射定律154
AlNiqnZ 4.4.2菲涅耳公式156
FrO)3 1z 4.4.3反射率和透射率160
c<j2wKz 4.4.4全反射与临界角164
LqTyE 4.5光波场的频率谱168
_-%A_5lCRE 4.5.1光波场的时间频率谱168
: luVsQ 4.5.2光波场的空间频率谱173
aD,sx#g0 4.6球面光波和柱面光波176
Us'm9 J 4.6.1球面光波176
Vh :%e24Z 4.6.2柱面光波177
@eN x :} 例题178
dF*@G/p>V 习题181
8/f ,B:by 第5章光的干涉184
SUXRWFl 5.1光干涉的条件184
/i$
mIj` 5.1.1光的干涉现象184
] 5lp.#EB
5.1.2光干涉的条件185
Y&aFAjj 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
lvIKL!;H 5.2双光束干涉189
V?v,q'? $ 5.2.1分波面双光束干涉189
R74kt36M 5.2.2分振幅双光束干涉193
.Y !* 6I 5.3多光束干涉200
LQ"5 6PP< 5.3.1平行平板的多光束干涉200
1Tf"<D p 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
"P=OpFV 5.4光学薄膜208
5C/W_H+9iK 5.4.1单层光学薄膜208
<8p53*a 5.4.2多层光学薄膜210
, gk49z9 5.4.3光学薄膜的应用214
*z`_U]tP 5.4.4高反射率的测量217
"jzU` 5.5典型的干涉仪及其应用219
8*3<Erv 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
[y| "iSD 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
-:`$8/A| 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
ywpk\ 5.6光的相干性227
KFdTw{GlJ7 5.6.1光的空间相干性227
Qwb=N 5.6.2光的时间相干性232
nnX,_5s 例题235
rG1l:Z ) 习题238
u~ \u8X3 第6章光的衍射243
d6-a\]gF 6.1光的衍射现象243
(,`ypD +3q 6.2衍射的基本原理244
2&O!<C j 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
" 4#V$V 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
1q<BYc +z 6.2.3衍射的巴比涅原理250
m5SJB]a/ 6.3夫琅禾费衍射250
40N8?kQ}? 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
* VH!<k[n 6.3.2矩孔衍射251
cj@Ygc)n 6.3.3单缝衍射255
[f}YXQ0N) 6.3.4圆孔衍射256
Az VON#rj 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
g4( B=G\j 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
/=A?O\B7 6.4.2成像系统的分辨率261
Qx|m{1~- 6.5夫琅禾费多缝衍射264
eD/O)X 6.5.1强度分布公式264
jX kz,]Iy 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
m'k.R
j 6.6衍射光栅270
tvynl;Y/ 6.6.1光栅的分光性能270
9nlfb~ F~P 6.6.2闪耀光栅273
-;cZW.< 6.6.3波导光栅275
qz"di~ 7 6.7菲涅耳衍射278
Enn7p9& 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
e5_a.c 6.7.2菲涅耳波带片282
~~k_A|& 6.7.3菲涅耳直边衍射285
6Y0k}+j|>E 6.8全息术290
{^2``NYM_ 6.8.1全息术的原理291
Mfe/(tlI 6.8.2全息术的特点293
fEE[h uG 6.8.3全息术的应用293
NL
3ri7n 例题296
f4)fa yAVp 习题299
y a3A^&: 第7章晶体光学302
(:Rj:8{ 7.1介电张量302
wgxr8;8`q 7.1.1各向异性介质的介电张量302
T;qP"KWZ 7.1.2介电张量的对称性304
SYRr| Lg 7.2单色平面波在晶体中的传播306
R!b<Sg 7.2.1相速度和光线速度306
VV O C- : 7.2.2菲涅耳公式309
_Q,`Qn@|BD 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
NrT!&>M 7.3.1晶体的光学分类311
dO}6zQ\ 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
Y~#m-y 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
ec+&K ?T 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
~wf&78 7.4晶体光学性质的图形表示318
#4iSQ$0 7.4.1折射率椭球318
hR Tw8-wy: 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
}Tf ~)x 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
\,)('tUE 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
{J;[
Hf5 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
fVx<f.xuW 7.5.3斯涅耳作图法329
:["iBrFp 7.6偏振器和补偿器332
H)z}6[` 7.6.1偏振器332
p;cNmMm 7.6.2波片338
O4J <u-E$ 7.6.3补偿器341
(CFm6p'RZ 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
z ^t6VF M 7.7.1偏振光的矩阵表示343
U8Z(=*Z3 7.7.2正交偏振345
N|-M|1w96 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
ekC
1wN
l 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
8&<C.n KP 7.8偏振光的干涉351
I WKq_Zjkz 7.8.1平行偏振光的干涉351
U Hh 7.8.2会聚光的偏光干涉354
`~0)}K.F 7.9电光效应357
-l)vl<} 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
^k6 A,Ak 7.9.2电光张量357
/W\@/b, 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
&{E 1w<uv 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
ln.'} P 7.9.5横向泡克尔效应363
F!.Z@y P 7.9.6电光效应的应用364
"=<T8M 7.10声光效应369
`L# pN5 7.10.1声光衍射369
pFb }5Q 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
`&y Qtj#
' 7.10.3布拉格衍射371
=y+gS%o$ 7.10.4声光效应的应用373
G y 0 m 7.11旋光现象375
-{[ 5P! 7.11.1旋光现象的观察和规律375
T40&a(hXQ 7.11.2旋光现象的解释377
U4;r.#qw, 7.12磁致旋光效应 379
:"QR;O@ 7.12.1法拉第效应379
M ,!Dhuas 7.12.2法拉第效应的应用381
MiHa'90{K 例题383
W;%$7&+0 习题388
qj|P0N {7 第8章光的吸收、色散和散射391
cW%QKdTQY0 8.1光与物质相互作用的经典理论391
tDw(k[aK@ 8.1.1经典理论的基本方程392
NMJX ` 8.1.2介质的复折射率393
+I~`Ob 8.2光的吸收396
LB9D6,*t 8.2.1光吸收定律396
[0vgA#6I 8.2.2一般吸收与选择吸收397
4z6i{n-k 8.2.3吸收光谱399
k*XI/k5Vc 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
VPOzt7: 8.3光的色散403
u}_,4J
8.3.1正常色散与反常色散404
DzZEn]+zt 8.3.2光孤子406
Ub[SUeBGH 8.4光的散射407
<46> v< 8.4.1线性散射408
J>D+/[mFt 8.4.2非线性散射413
U-^qVlw 例题417
|w; hu] 习题418
X=C*PWa7 第9章现代光学技术简介420
Qc4r?7S< 9.1航天光学遥感420
;I V 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
/Z3 Mlm{ 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
6g fn5G 9.1.3航天光学遥感的发展426
Uk1|y\ 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
[d" ]AF[# 9.2自适应光学430
Q]h.{nN#PK 9.2.1自适应光学的概念430
xA7>";sla[ 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
vbA<=V*P 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
hHA !.u4& 9.2.4自适应光学技术应用举例437
_\"2Mdk`] 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
~,Y xUn8@ 9.3红外与微光成像442
3{:AG,G 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
)NF5,eD 9.3.2红外热成像技术443
rgo#mTQ_ 9.3.3微光成像技术448
zv%]j0 ? 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
mY UR(*[ 9.4瞬态光学456
y<9' 3\ 9.4.1高速摄影456
90"&KDh 9.4.2超短脉冲激光技术460
nj1TX 9.5光学信息处理462
5S9i>B 9.5.1光学信息处理的基本原理462
r!+..c 9.5.2光学信息处理的应用举例465
?T1 vc 9.5.3空间光调制器469
we("#s1= 9.5.4小结472
$Wy(Wtrx| 9.6微光学472
8_W=)w6 9.6.1微光学的基本概念472
xF8U )j ! 9.6.2微光学元件和系统的设计474
k3PFCl~e 9.6.3微光学元件加工技术475
!k3 eUBF 9.6.4微光学元件的应用483
s7d4)A % 9.6.5我国在微光学方面的研究486
jT'0 9r3P 9.7单片光电集成486
kuq&8f~! 9.7.1单片光电集成的概念487
@ 1w[~QlV 9.7.2Si基单片OEIC489
A4~- {.w= 9.7.3GaAs基单片OEIC490
?<;9=l\Q 9.7.4InP基单片OEIC491
&xWej2a! 9.7.5小结494
v ZiuElxKi 习题答 案495
2RbK##`vC 参考文献502
