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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uE j6A 9ojhI=: 光学教程 { 9 ".o, ra>`J _ 作者：叶玉堂
,7P^]V1 图书详细信息： lc-|Q#$3$ ISBN：7302114617
:Y> ] 6 定价：48元
E5 oD|'=WA 印次：1-1
u`@f ~QP0 装帧：平装
?vFh)U 出版日期：2005-8-1
l;A_ Aii( 图书简介： r6JkoP Mh 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。
wF8\ 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。
%, et$1`g 前言： bFezTl{M 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
F5+_p@ !i 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
%wW 5)Y I 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
0@ lC5-= 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
t5X
lR]` w 编者
h)8+4?-4 I 2005年2月于电子科技大学
Ts .Z l{B 目录： kA!(}wRL 第一篇应 用 光 学
b:Kw_Q 第1章几何光学基础3
]Cn*C{ 1.1几何光学的基本定律3
EA w#$Aq= 1.1.1发光点、
光线和光束3
U!:!]DX( 1.1.2几何光学的基本定律4
O/9%"m:i 1.1.3全反射5
V2{#<d- T! 1.1.4费马原理6
q_y,j & 1.2物像基本概念7
JjLyV`DJ 1.2.1光学系统与完善像概念7
$sF#Na4^ 1.2.2物和像的概念8
9}cuAVI 1.3球面和球面系统9
sLdUrD% 1.3.1符号法则9
yM:~{;HLF 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
yVHl T 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
ot f%kG w 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
*}ee"eHs 1.3.5球面反射镜17
"P5bYq%0v 1.3.6共轴球面系统19
A}bHfn| 1.3.7透镜21
^>8]3@ Nh 1.4平面与平面系统23
U?fN3 1.4.1平面反射镜23
F[D0x26 ^ 1.4.2平行平板26
QYfAf3te 1.4.3反射棱镜28
n X\]i~ 1.4.4折射棱镜32
S~Iw?SK3 1.4.5光楔33
S" TMsi 1.5光学材料34
LQ\
ELJj 例题37
*C@[5#CA2z 习题39
DJYXC,r 第2章理想光学系统42
(1AA;)`Kp 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
.(7C)P{ .0 2.1.1理想光学系统的基本特性42
6~h1iY_~ 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
QHs:=i~VH 2.2理想光学系统的物像关系45
0*Km}?;0- 2.2.1图解法求像45
'SU9NQS 2.2.2解析法求像46
ux C 2.3理想光学系统的放大率48
%Mng8r 2.3.1放大率48
fE%[j?[ 2.3.2节点和节平面49
xcZ%,7 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
Dg >'5`& 2.4理想光学系统的组合52
SXBQ 2.4.1双光组组合52
?[ S
>&Vq 2.4.2多光组组合55
nN=:#4
>Y 2.5单透镜57
J4[x,(iq( 2.5.1单个折射球面的主点57
m-'(27 2.5.2单
透镜的基点与基面58
AO}i@Y Jth 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
J`+`Kq1T 2.6光学系统中的光束限制62
ECS<l*i57& 2.6.1光阑及其作用62
-[= AlqL 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
L_U3*#Zdz7 2.6.3视场光阑65
a\&(Ua 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
%kZ~xbY 2.6.5光学系统的景深67
rX! +@>4_L 2.6.6远心光路70
}^pQbFku 2.7像差概述72
X(!AI|6Bt 2.7.1轴上点球差72
lv00sa2z 2.7.2单色光轴外像差73
fs rg2:kQ 2.7.3色差78
s0)qlm* 2.8波像差80
N8 kb-2 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
)7I.N]= 2.9.1近轴光的矩阵表示82
DO1 JPeIi 2.9.2物像矩阵83
qX
p,d 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
y '_V/w s 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
Q.9Ph
~ 例题88
kj{rk^x 习题91
//X e*0 第3章光学仪器的基本原理94
of+phMev 3.1眼睛94
u+z .J4w 3.1.1眼睛的结构94
]{AOh2Z.hv 3.1.2眼睛的调节96
uP%axys 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
84p[N8 3.1.4眼睛的分辨率98
Ez/\bE 3.2放大镜98
_H4$$ 3.2.1放大镜的放大率99
Q(=Vk~v 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
.*EOVo9S 3.3显微镜101
"[Qb'9/Jc 3.3.1显微镜的成像原理101
.7pGx*WH^Y 3.3.2显微镜中的光束限制103
SRt$4EL21 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
FVsu8z u
3.3.4显微物镜106
*xX( !t' 3.4望远镜107
IqhICC1V- 3.4.1望远镜的一般特性107
'R4>CZ%jV 3.4.2望远物镜110
<\1}@?NGC 3.4.3望远镜目镜111
QJM-`( 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
\~gA+ o}Q 3.5摄影系统118
?418 *tXd 3.5.1摄影物镜的光学特性118
GOYn\ N;V2 3.5.2摄影物镜的景深120
L.09\1?.n 3.5.3摄影物镜的类型121
_H WHQF7 3.6现代光学系统122
1z})mfsh 3.6.1激光光学系统122
%rpR-}j 3.6.2傅里叶变换光学系统128
(orrX E z 3.6.3线性成像物镜131
93Mdp9v+i 习题133
, @%C8Z 第二篇物 理 光 学
/h?<MI\7V 第4章光的电磁理论137
v>#Cg \ 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
v !< PDw2' 4.1.1电磁波谱137
Qq' i*Mh 4.1.2电磁场基本方程138
:DZLj C 4.2光波在各向同性介质中的传播141
oupJJDpP 4.2.1波动方程141
Z:# .;wA 4.2.2时谐均匀平面波143
OW+ e_im} 4.3光波的偏振特性150
./ "mn3U 4.3.1光波的偏振态150
l `fW{lh 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
TK; \_yN 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
//\ds71h 4.4.1反射定律、折射定律154
8ivRp<9 4.4.2菲涅耳公式156
{E!$ xY8 4.4.3反射率和透射率160
wr H7 pd 4.4.4全反射与临界角164
t{_!Z(Rt5) 4.5光波场的频率谱168
2 Ryp@c&r^ 4.5.1光波场的时间频率谱168
jg~_'4f# 4.5.2光波场的空间频率谱173
HA $Y1} 4.6球面光波和柱面光波176
q{a#HnZo" 4.6.1球面光波176
> ?S\ ~Y 4.6.2柱面光波177
rs[?v*R74 例题178
^F>4~68 d 习题181
NNwc!x)* 第5章光的干涉184
~k9O5S{ 5.1光干涉的条件184
F|ETug
n 5.1.1光的干涉现象184
Cf Qf7- 5.1.2光干涉的条件185
}C=Quy%Z< 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
'eqiYY| 5.2双光束干涉189
48wDf_<f5= 5.2.1分波面双光束干涉189
66oK3%[ 5.2.2分振幅双光束干涉193
E::L?#V 5.3多光束干涉200
bX7EO 8 5.3.1平行平板的多光束干涉200
Oz :D.V
3~ 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
JYPxd~T/- 5.4光学薄膜208
gzor% )C 5.4.1单层光学薄膜208
ft{W/ * +_ 5.4.2多层光学薄膜210
]x1p!TSU 5.4.3光学薄膜的应用214
C Nut{4 5.4.4高反射率的测量217
%>i@F =O2< 5.5典型的干涉仪及其应用219
rqF"QU= l 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
/E)9v$! 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
*yrnK3 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
u0xQ;BQ 5.6光的相干性227
6A}eSG3 5.6.1光的空间相干性227
xFOBF") 5.6.2光的时间相干性232
1:_=g #WH 例题235
}xqXd%uz 习题238
m)r]F#@/ 第6章光的衍射243
o"RJ.w:dn 6.1光的衍射现象243
9J?W ' 8s5 6.2衍射的基本原理244
Y =9j2 ]t 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
m`'=) x| 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
9GTh yY 6.2.3衍射的巴比涅原理250
5lO^;.cS, 6.3夫琅禾费衍射250
[G\o+D?2 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
G[#.mD{k 6.3.2矩孔衍射251
K<#-" Xe; 6.3.3单缝衍射255
*. 8JP 6.3.4圆孔衍射256
IK3qE!,&U 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
j$+gq*I&E 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
@Y Cv 6.4.2成像系统的分辨率261
NS Np 6.5夫琅禾费多缝衍射264
)6G" * 6.5.1强度分布公式264
n? ]f@O R 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
8hZwQ[hr 6.6衍射光栅270
^1.7Juvb 6.6.1光栅的分光性能270
va^0JfQ 6.6.2闪耀光栅273
x:qr \Rz 6.6.3波导光栅275
wk@yTTnb 6.7菲涅耳衍射278
3 q"7K 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
[@<G+j 6.7.2菲涅耳波带片282
[7RheXO < 6.7.3菲涅耳直边衍射285
;,dkJ7M 6.8全息术290
v`SY6;<2 6.8.1全息术的原理291
v~}5u
5 $O 6.8.2全息术的特点293
c#
xO< 6.8.3全息术的应用293
P% Q@9kO> 例题296
\dTQQ 习题299
%@P`` 第7章晶体光学302
=5Wp&SM6 7.1介电张量302
jXWNHIl)@ 7.1.1各向异性介质的介电张量302
HVGr-/ 7.1.2介电张量的对称性304
3%2jwR 7.2单色平面波在晶体中的传播306
7 WP%J-
7.2.1相速度和光线速度306
|Y tg 7.2.2菲涅耳公式309
F@1d%c 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
y:,9I` aW 7.3.1晶体的光学分类311
<5I1 DF[ 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
5U~OP 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
U @?6*,b(. 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
JpmB;aL#% 7.4晶体光学性质的图形表示318
]\BUoQ7I/ 7.4.1折射率椭球318
5%P[^} 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
7@IFp~6<qK 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
t:=k)B 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
+0"x|$f~ 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
87<9V.s 2 7.5.3斯涅耳作图法329
zKxvN3! 7.6偏振器和补偿器332
FsY(02 7.6.1偏振器332
D %U:!|G 7.6.2波片338
&6/%k kv 7.6.3补偿器341
4V$fGjJ3 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
"yW&<7 u1 7.7.1偏振光的矩阵表示343
(a }J$: 7.7.2正交偏振345
m?;$;x~Dj 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
E/mw* c^ 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
DbtF~`3, . 7.8偏振光的干涉351
8*s7m 7.8.1平行偏振光的干涉351
g~ !$i`_b 7.8.2会聚光的偏光干涉354
x GRT"U( 7.9电光效应357
^ =0 $ 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
)o jDRJ& 7.9.2电光张量357
XsUUJu CG 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
mM5|K@0| 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
/C$
xH@bb 7.9.5横向泡克尔效应363
<uD qYT$6 7.9.6电光效应的应用364
d0
-~| `5 7.10声光效应369
M3(k'q7&: 7.10.1声光衍射369
6Y7H|>g) 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
C),7- ? 7.10.3布拉格衍射371
M4?8xuC 7.10.4声光效应的应用373
Jq
.L:>x
7.11旋光现象375
`G?qY8 7.11.1旋光现象的观察和规律375
.G CR!V 7.11.2旋光现象的解释377
2+ '| kt2 7.12磁致旋光效应 379
&g0g]G21*I 7.12.1法拉第效应379
=j~Q/-`EC0 7.12.2法拉第效应的应用381
`*yAiv> 例题383
XlkGjjW#/J 习题388
ooE{V*Ie 第8章光的吸收、色散和散射391
3t aa^e. 8.1光与物质相互作用的经典理论391
]1sNmi$T 8.1.1经典理论的基本方程392
[se^.[0, 8.1.2介质的复折射率393
Oq+E6"<y;? 8.2光的吸收396
%{C)1*M7 8.2.1光吸收定律396
t3b@P4c \ 8.2.2一般吸收与选择吸收397
`FJ|W6% 8.2.3吸收光谱399
*eUc.MX6x 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
i8~ r 8.3光的色散403
fg&eoI'f 8.3.1正常色散与反常色散404
B4yh3 cf 8.3.2光孤子406
-$YJfQE6G 8.4光的散射407
4o5i ."l 8.4.1线性散射408
</s,pe79B 8.4.2非线性散射413
t1ze-Ht; 例题417
[X/(D9J 习题418
SRL-Z&M 第9章现代光学技术简介420
M35Ax],:^ 9.1航天光学遥感420
6 I |A- h 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
#?&0D>E ?k 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
{TAw)!R~ 9.1.3航天光学遥感的发展426
% fhNxR 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
AhxGj+ 9.2自适应光学430
3nFt1E
9.2.1自适应光学的概念430
n?E}b$6 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
Q $a 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
KAc >-c< 9.2.4自适应光学技术应用举例437
<1@
(ioPH 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
#C*&R>IvY 9.3红外与微光成像442
w%xCTeK[ 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
&ao(!/im 9.3.2红外热成像技术443
.y): Rh^ 9.3.3微光成像技术448
ndi+xaQtG 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
IR$ (_9z 9.4瞬态光学456
9B/ 1*+ M 9.4.1高速摄影456
B9M>e'H%< 9.4.2超短脉冲激光技术460
SUE
~rb 9.5光学信息处理462
Q~Ea8UT. # 9.5.1光学信息处理的基本原理462
ZK !A#Jm{ 9.5.2光学信息处理的应用举例465
-]XP 2}#d 9.5.3空间光调制器469
T bf:eVIG 9.5.4小结472
[,g~m9 9.6微光学472
!buz<h 9.6.1微光学的基本概念472
LM.`cb;?G 9.6.2微光学元件和系统的设计474
QxpKX_@Q5 9.6.3微光学元件加工技术475
-t3i^&fj8 9.6.4微光学元件的应用483
JP'=
UZ ' 9.6.5我国在微光学方面的研究486
PW)aLycPK 9.7单片光电集成486
\Tm}mAvK/o 9.7.1单片光电集成的概念487
T+CajSV 9.7.2Si基单片OEIC489
%l$W*.j|; 9.7.3GaAs基单片OEIC490
u \g ,.C0 9.7.4InP基单片OEIC491
va,~w(G 9.7.5小结494
"s_Z& 习题答 案495
u% 2KwRQ 参考文献502
