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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Omkl|l9 Z !Njfq5 光学教程 Hf( d x\5 6$qn'K$ 作者:叶玉堂
\8%64ZL` 图书详细信息: -I7"9}j3 ISBN:7302114617
yjUSM}$ 定价:48元
hX\z93an 印次:1-1
sM)n-Yy#9 装帧:平装
#<20vdc 出版日期:2005-8-1
d(RSn|[0 图书简介: ZzA4iT=KO 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。
`a}!t=~#w 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。
l$$N~F N 前言: b&BSigrvou 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".Mo_5 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。
e;:~@cB,c 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!
1{B^RR. 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。
ZOGH.` 编者
L4I1n l 2005年2月于电子科技大学
lYkm1 目录: (J(JB}[X, 第一篇应 用 光 学
x/Pi#X m 第1章几何光学基础3
>'3J. FY 1.1几何光学的基本定律3
V_JM@VN}Kk 1.1.1发光点、
光线和光束3
LyM" 1.1.2几何光学的基本定律4
qP<wf=wY 1.1.3全反射5
HMbF#!E 1.1.4费马原理6
FCv3ZF?K 1.2物像基本概念7
Y_n^6 ; 1.2.1光学系统与完善像概念7
g6:S"Em 1.2.2物和像的概念8
0\f3L a 1.3球面和球面系统9
qSh^|;2?R 1.3.1符号法则9
V3&_ST 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
^sxcBG 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
au'Zjj/Ai5 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
y=) Cid 1.3.5球面反射镜17
6]#pPk8[Z 1.3.6共轴球面系统19
>]?!c5= 1.3.7透镜21
T0xU} 1.4平面与平面系统23
N:Yjz^Jt 1.4.1平面反射镜23
GaMiu!|, 1.4.2平行平板26
]9]cef=h# 1.4.3反射棱镜28
i9?$BZQ[R 1.4.4折射棱镜32
0q`n] NM 1.4.5光楔33
&UtsI@Mu 1.5光学材料34
tPh``o 例题37
CO!K[q# 习题39
)0Av:eF-+ 第2章理想光学系统42
,B]kX/W 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
Z6%Hhk[ 2.1.1理想光学系统的基本特性42
rJ)O( 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
m'&^\7;D 2.2理想光学系统的物像关系45
[5$=G@ zf 2.2.1图解法求像45
]F[ V6`H 2.2.2解析法求像46
2aiZ 2.3理想光学系统的放大率48
<4Z;a2l}U 2.3.1放大率48
o.-rdP0P> 2.3.2节点和节平面49
P+r-t8 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
71i".1l{K 2.4理想光学系统的组合52
^W-03 2.4.1双光组组合52
KF&1Y>t= 2.4.2多光组组合55
JR='c)6: 2.5单透镜57
wmh[yYWc 2.5.1单个折射球面的主点57
^s<p5V 2.5.2单
透镜的基点与基面58
_l}"gUti w 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
~Y^
UP 2.6光学系统中的光束限制62
g:bw;6^u 2.6.1光阑及其作用62
v^_OX$=, 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
/I@nPH<y 2.6.3视场光阑65
wmu#@Hf/[h 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
Wt2+D{@8 2.6.5光学系统的景深67
p-QD(+@M 2.6.6远心光路70
Dg]( ?^ 2.7像差概述72
n JH+P!AC 2.7.1轴上点球差72
0mj^Tms 2.7.2单色光轴外像差73
SenDJv00 2.7.3色差78
^3*k6h[( 2.8波像差80
1RC(T{\x 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
<=KtRE>$ 2.9.1近轴光的矩阵表示82
Z3Le?cMt^ 2.9.2物像矩阵83
>P*wK9|( 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
PfKIaW< 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
{1
fva^O 例题88
T@c{5a 习题91
Z6G>j 第3章光学仪器的基本原理94
IN2FO/Y@ 3.1眼睛94
(xnXM}M&2Y 3.1.1眼睛的结构94
6\4~&+;wL 3.1.2眼睛的调节96
fbaQXM 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
W|S{v7[l 3.1.4眼睛的分辨率98
^Y"c1f2 3.2放大镜98
cnfjOg'\{ 3.2.1放大镜的放大率99
8:V:^`KaSs 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
5x";}Vp>P 3.3显微镜101
~5e)h_y 3.3.1显微镜的成像原理101
mouLjT&p 3.3.2显微镜中的光束限制103
OmO/x 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
vMOI&_[\z 3.3.4显微物镜106
#kD8U# 3.4望远镜107
FF]xwptrx 3.4.1望远镜的一般特性107
D;%(Z! 3.4.2望远物镜110
at_~b Ox6X 3.4.3望远镜目镜111
XI#1) 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
O=c^Ak 3.5摄影系统118
7;H!F!K] 3.5.1摄影物镜的光学特性118
Nrp0z: 3.5.2摄影物镜的景深120
RtZK2 3.5.3摄影物镜的类型121
~4HS
2\ 3.6现代光学系统122
u;$g13 3.6.1激光光学系统122
WVPnyVDc 3.6.2傅里叶变换光学系统128
5(F @KeH> 3.6.3线性成像物镜131
:_R[@?c 习题133
o5(`7XV6D 第二篇物 理 光 学
/(#;(] 第4章光的电磁理论137
)@"iWQ3K 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
`Oxo@G*@}W 4.1.1电磁波谱137
]F:5-[V# 4.1.2电磁场基本方程138
;{xk[fm= 4.2光波在各向同性介质中的传播141
D@:w/W 4.2.1波动方程141
sB|>\O#- 4.2.2时谐均匀平面波143
8*O] 4.3光波的偏振特性150
2u0C~s 4.3.1光波的偏振态150
5$C4Ui{<E' 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
>_9w4g_< 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
Qs24b
4.4.1反射定律、折射定律154
Q2wEt
>0a 4.4.2菲涅耳公式156
DQ'yFPE 4.4.3反射率和透射率160
.QRa{l_) 4.4.4全反射与临界角164
lCmTm 4.5光波场的频率谱168
3N8RZt1.b 4.5.1光波场的时间频率谱168
UA@(D 4.5.2光波场的空间频率谱173
F/ BB]gUB 4.6球面光波和柱面光波176
FbxrBM 4.6.1球面光波176
p$r=jF& 4.6.2柱面光波177
/b3b0VfF 例题178
QIZ }7 习题181
$]eU'!2) 第5章光的干涉184
u,]?_bK) 5.1光干涉的条件184
2)O-EAn 5.1.1光的干涉现象184
Kh{C$b 5.1.2光干涉的条件185
,Jqi J?,4C 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
_M.7%k/U8 5.2双光束干涉189
KMFvi_8 5.2.1分波面双光束干涉189
N%8O9Dp8; 5.2.2分振幅双光束干涉193
,^]yU?eU 5.3多光束干涉200
U/v }4b 5.3.1平行平板的多光束干涉200
5[^pU$Y 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
`~${fs{-`/ 5.4光学薄膜208
C'4gve 7! 5.4.1单层光学薄膜208
Y",
:u@R 5.4.2多层光学薄膜210
:u}FF"j 5.4.3光学薄膜的应用214
,Mt/*^| 5.4.4高反射率的测量217
5i 56J1EC 5.5典型的干涉仪及其应用219
!U}dYB:O 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
NkWU5E!
5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
rnB-e?> 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
:el]IH 5.6光的相干性227
3ya_47D 5.6.1光的空间相干性227
.nXOv] 5.6.2光的时间相干性232
eUa2"=M 例题235
@.JhL[f 习题238
njO5 YYOu 第6章光的衍射243
nJEm&"AI 6.1光的衍射现象243
~0S_S +e 6.2衍射的基本原理244
GwHp@_> 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
0FL PZaRP 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
\EP<r 6.2.3衍射的巴比涅原理250
lO?dI=}] 6.3夫琅禾费衍射250
r!DUsE 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
2(5HPRQ 6.3.2矩孔衍射251
;xp^FKP 6.3.3单缝衍射255
xp+Z%0D 6.3.4圆孔衍射256
Q?e]N I^ 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
N{6
-rR 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
MoIq)5/ 6.4.2成像系统的分辨率261
D;~c`G
"f 6.5夫琅禾费多缝衍射264
$kc*~V~ 6.5.1强度分布公式264
z:
x|;Ps! 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
5W
UM"eBwL 6.6衍射光栅270
(%`R{Y 6.6.1光栅的分光性能270
@@&([f 6.6.2闪耀光栅273
&y164xn'h 6.6.3波导光栅275
9eA2v{!S 6.7菲涅耳衍射278
7od6`k 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
r-Nv<oH; 6.7.2菲涅耳波带片282
uif1)y`Q$C 6.7.3菲涅耳直边衍射285
=#tQhg,_ 6.8全息术290
s>i`=[qFc 6.8.1全息术的原理291
Ucj
eB 6.8.2全息术的特点293
D_n(T') 6.8.3全息术的应用293
]`p*ZTr)\ 例题296
Us5P?} 习题299
AD_aI
%7 第7章晶体光学302
`%PU_;Y5Q 7.1介电张量302
C(t>ZR 7.1.1各向异性介质的介电张量302
Het5{Yb. 7.1.2介电张量的对称性304
7hg)R
@OC 7.2单色平面波在晶体中的传播306
*G]zN "Y 7.2.1相速度和光线速度306
"JHdF& 7.2.2菲涅耳公式309
F;I % 9-R 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
g;|3n& 7.3.1晶体的光学分类311
x*p>l ! 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
,qo"i7c{: 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
9Z KB, 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
s]tBd!~ 7.4晶体光学性质的图形表示318
-Fl;;jeX 7.4.1折射率椭球318
nhbCk6Y5LZ 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
W7k0!Grrl 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
-!p +^wC 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
,};UD
W 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
aGUKpYF 7.5.3斯涅耳作图法329
%Ls5:Z= 7.6偏振器和补偿器332
D^R= 7.6.1偏振器332
2YU-iipdOq 7.6.2波片338
nDt1oM
H 7.6.3补偿器341
]HpKDb0+ 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
mJj
[f8 7.7.1偏振光的矩阵表示343
BCrX>Pp}r 7.7.2正交偏振345
F4Jc7k2 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
2s+ITPr 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
"s:eH"_s 7.8偏振光的干涉351
ZmJ!ZKKch 7.8.1平行偏振光的干涉351
Nb[zm|. 7.8.2会聚光的偏光干涉354
Z9TUaMhF 7.9电光效应357
"ggViIOw& 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
(JgW")M`cY 7.9.2电光张量357
4| 6<nk_ 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
3G4N0{i 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
t[L_n m5- 7.9.5横向泡克尔效应363
%syFHUBw 7.9.6电光效应的应用364
VE
<p,IO 7.10声光效应369
_kgGz@/p 7.10.1声光衍射369
?0ezr[`. 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
H(MCY3t 7.10.3布拉格衍射371
?Aewp$Bj 7.10.4声光效应的应用373
K`BNSdEN> 7.11旋光现象375
7wO0d/l_ 7.11.1旋光现象的观察和规律375
U',.'"m 7.11.2旋光现象的解释377
]VYv>o`2 7.12磁致旋光效应 379
2jMV6S9 7.12.1法拉第效应379
r87)?-B 7.12.2法拉第效应的应用381
l'pu?TP{a 例题383
d]kP@flOV 习题388
>z(AQ 第8章光的吸收、色散和散射391
)]\?Yyg] 8.1光与物质相互作用的经典理论391
k|ol+
9Z 8.1.1经典理论的基本方程392
igoUKDNiQ- 8.1.2介质的复折射率393
qtqTLl@u 8.2光的吸收396
~If{`zWoC 8.2.1光吸收定律396
%lr<; 8.2.2一般吸收与选择吸收397
Ps0g 8.2.3吸收光谱399
vP_V%5~yN 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
J?Ed^B- 8.3光的色散403
Sxj _gn 8.3.1正常色散与反常色散404
rO_|_nV[ 8.3.2光孤子406
IjK 8.4光的散射407
v7V.,^6+ 8.4.1线性散射408
Mp8FYPjZ 8.4.2非线性散射413
FXAP]iqo 例题417
SP&Y|I$: 习题418
nJdO~0}3 第9章现代光学技术简介420
3eq VY0q 9.1航天光学遥感420
;yc|=I^ 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
<`'^rCWI? 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
I T.'`!T 9.1.3航天光学遥感的发展426
34@f(^d+^ 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
%LL*V| 9.2自适应光学430
:;wb{q$O 9.2.1自适应光学的概念430
'CrBxaA]s 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
f;Iaf#V_ 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
R)%1GG4 9.2.4自适应光学技术应用举例437
v,\2$q/ 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
DeMF<)# 9.3红外与微光成像442
g _2m["6* 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
_?5$ST@5 9.3.2红外热成像技术443
L$ nFRl& 9.3.3微光成像技术448
V4('}Q! 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
;w^-3 U7: 9.4瞬态光学456
zF&>1y.$ 9.4.1高速摄影456
a^9-9* 9.4.2超短脉冲激光技术460
L5"|RI} 9.5光学信息处理462
#4WA2EW 9.5.1光学信息处理的基本原理462
$U uSrX& 9.5.2光学信息处理的应用举例465
@.4e^Km 9.5.3空间光调制器469
,O9rL :? 9.5.4小结472
LPg1 G+e 9.6微光学472
jslfq@5v 9.6.1微光学的基本概念472
5`ma#_zk|f 9.6.2微光学元件和系统的设计474
wU\3"!^h 9.6.3微光学元件加工技术475
o9tvf|+z 9.6.4微光学元件的应用483
tRqg')y 9.6.5我国在微光学方面的研究486
Jb~nu 9.7单片光电集成486
)u. ut8![T 9.7.1单片光电集成的概念487
`7;I*| 9.7.2Si基单片OEIC489
*-!&5~o/U 9.7.3GaAs基单片OEIC490
\2rCT~x 9.7.4InP基单片OEIC491
hb6UyN 9.7.5小结494
O_PKS$sz{ 习题答 案495
^:b%QO 参考文献502