光学专业书籍推荐：第一本《光学教程》，出版日期：2005-8-1。
FJDx80J \_;z m+ <{ 
:_E=&4&g T~@$WM( 光学教程 c193Or'6Y gM~ dPM| 作者：叶玉堂
^}vL ZA 图书详细信息： $a|C/s+}7> ISBN：7302114617
mcvd/ 定价：48元
tfW*(oU 印次：1-1
OPH f9T3H 装帧：平装
f}Mx\dc 出版日期：2005-8-1
7<;87 t]] 图书简介： zXWf($^&E 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。
rvrv[^a( 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。
1 ;Bgt v$ 前言： </~!5x62Oy 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。
&o@IM bJ8 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。
_P9T h#UAg 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!
Y|$3%t 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
3.,O7 k7y 编者
s3 ?pv 2005年2月于电子科技大学
OE_;i}58 目录： Ni "n_ Yun 第一篇应 用 光 学
hZ6CiEJB 第1章几何光学基础3
B=?4; l7 1.1几何光学的基本定律3
VA{2a7] 1.1.1发光点、
光线和光束3
w$%d"Jm#X 1.1.2几何光学的基本定律4
}Fy~DsQ 1.1.3全反射5
+
q@kRQY;n 1.1.4费马原理6
%6c[\ubr 1.2物像基本概念7
9,8}4Y=GVI 1.2.1光学系统与完善像概念7
X;`Xk Ojk 1.2.2物和像的概念8
$]O;D~ 1.3球面和球面系统9
0G@sj7)] 1.3.1符号法则9
{Yp>h5nwM_ 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
:rr;9nMR[ 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
G1K72M}CW 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
5y3V duE 1.3.5球面反射镜17
"W!Uxc
1.3.6共轴球面系统19
rq=D[vX\N( 1.3.7透镜21
^0" W/ 1.4平面与平面系统23
%^1@c f?. 1.4.1平面反射镜23
`x%(
n@ g 1.4.2平行平板26
Z1u:OI@( 1.4.3反射棱镜28
N pu#.)G 1.4.4折射棱镜32
6, =oTmFP 1.4.5光楔33
Lckb*/jV& 1.5光学材料34
PU|
X+V> 例题37
rO#WG}E<" 习题39
HHd;<% q 第2章理想光学系统42
.8[Uk^q 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
;Oh abbj* 2.1.1理想光学系统的基本特性42
c*iZ6j"iI 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
eAvOT$ 2.2理想光学系统的物像关系45
C9+`sFau@ 2.2.1图解法求像45
)<Cf,R 2.2.2解析法求像46
eRV 4XB : 2.3理想光学系统的放大率48
J QSp2b@'H 2.3.1放大率48
aB@D-Y"HO 2.3.2节点和节平面49
k;aV4
0N9 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
-44{b<:D 2.4理想光学系统的组合52
RE*;_DF 2.4.1双光组组合52
!{h C99q6 2.4.2多光组组合55
~ o"VZp 2.5单透镜57
ShFC@)<lJ 2.5.1单个折射球面的主点57
V)HX +D> 2.5.2单
透镜的基点与基面58
>\J({/ #O 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
WKjE^u 2.6光学系统中的光束限制62
TCb 7-s 2.6.1光阑及其作用62
8HL$y-F 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
?f}lYQzM 2.6.3视场光阑65
S(bYN[U 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
G.ag$KF 2.6.5光学系统的景深67
uU+R,P 0 2.6.6远心光路70
#ZFedK0vv 2.7像差概述72
e15_$M;RW 2.7.1轴上点球差72
os<YfMM<:/ 2.7.2单色光轴外像差73
I.V?O} 2.7.3色差78
QOb+6qy:3 2.8波像差80
SEf:u 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
*RPd U. 2.9.1近轴光的矩阵表示82
fV}: eEo|Y 2.9.2物像矩阵83
H);O. m 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
dS+/G9X^ 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
;;A8*\*$ 例题88
*OoM[wEY 习题91
w]<a$C8*y: 第3章光学仪器的基本原理94
iR_j
h=2{ 3.1眼睛94
nu'r ` 3.1.1眼睛的结构94
n+ot. - 3.1.2眼睛的调节96
S! \4,6 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
e7T}*U p 3.1.4眼睛的分辨率98
(Nzup 3j 3.2放大镜98
|@Cx%aEKU 3.2.1放大镜的放大率99
5" 5tY 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
O/Q7{5n 3.3显微镜101
P1gW+*? 3.3.1显微镜的成像原理101
,RP"m#l!\ 3.3.2显微镜中的光束限制103
G[;GP0\N 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
?vnO@Bb/ a 3.3.4显微物镜106
MM+x}g.? 3.4望远镜107
. 5cL+G1k# 3.4.1望远镜的一般特性107
p }p@])}8 3.4.2望远物镜110
[ ;/4' 3.4.3望远镜目镜111
!c 3c%=W 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
{Kbb4%P+h 3.5摄影系统118
T/m4jf2 3.5.1摄影物镜的光学特性118
*wv d[q h 3.5.2摄影物镜的景深120
] 2Vu+AP 3.5.3摄影物镜的类型121
&oU) ,H 3.6现代光学系统122
"L?h@8sa 3.6.1激光光学系统122
@ )bCh(u 3.6.2傅里叶变换光学系统128
1KHFzx, 3.6.3线性成像物镜131
.el&\Jt 习题133
WNO|ziy 第二篇物 理 光 学
x6h';W_ 8 第4章光的电磁理论137
=hw& 2c 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
!Dc|g~km\ 4.1.1电磁波谱137
ZmXO3,sf) 4.1.2电磁场基本方程138
t\GoUeH] 4.2光波在各向同性介质中的传播141
RWX?B 4.2.1波动方程141
\sSt _|+ 4.2.2时谐均匀平面波143
s xP1. = W 4.3光波的偏振特性150
>ocDh~@aP 4.3.1光波的偏振态150
55%j$f 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
d ynq)lf 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
`rWT^E@p5m 4.4.1反射定律、折射定律154
iJ-z&=dOe 4.4.2菲涅耳公式156
NZ|(# ` X 4.4.3反射率和透射率160
t)p . $ 4.4.4全反射与临界角164
6I<^wS 9j_ 4.5光波场的频率谱168
XCN^>ToD 4.5.1光波场的时间频率谱168
EuJ_UxkG 4.5.2光波场的空间频率谱173
hOOk f mOM 4.6球面光波和柱面光波176
j\LJ{?;jC 4.6.1球面光波176
# $N) 4.6.2柱面光波177
)R+26wZ|n* 例题178
GR%h3HO2& 习题181
*v}3So 第5章光的干涉184
Vf V| fuW 5.1光干涉的条件184
U8>M`e"D 5.1.1光的干涉现象184
1Zr J7a7= 5.1.2光干涉的条件185
><HHO
(74X 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
WDF;`o*3 5.2双光束干涉189
?D\6@G:,#@ 5.2.1分波面双光束干涉189
\>G :mMk/ 5.2.2分振幅双光束干涉193
f PpFAO 5.3多光束干涉200
K/;*.u`: 5.3.1平行平板的多光束干涉200
e I^Q !b8n 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
Eq YBT 5.4光学薄膜208
FD1Z}v!5IJ 5.4.1单层光学薄膜208
3}F{a8iIm 5.4.2多层光学薄膜210
+YX *.dW 5.4.3光学薄膜的应用214
<N~&Leh 5.4.4高反射率的测量217
9kO }054 5.5典型的干涉仪及其应用219
[ YTO rN 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
^&|KuI+ u 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
QnZ7e#@UP 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
/[FES 78p 5.6光的相干性227
yu.N> [= 5.6.1光的空间相干性227
Y CBcyE}p 5.6.2光的时间相干性232
8q" C=t7 例题235
-#y^$$i0 习题238
#;lB5) oe 第6章光的衍射243
(p1}i::Y8 6.1光的衍射现象243
! l7D1 i~ 6.2衍射的基本原理244
NDo>"in 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
.Bs~FIe ^ 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
D=!T,p= 6.2.3衍射的巴比涅原理250
.S6u {B 6.3夫琅禾费衍射250
A.|98*U% 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
^}{`bw {
6.3.2矩孔衍射251
~USU\dni 6.3.3单缝衍射255
uO {'eT~ 6.3.4圆孔衍射256
I7-6|J@#^ 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
* ak"}s 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
P. >5`^ 6.4.2成像系统的分辨率261
< cUaIb;(4 6.5夫琅禾费多缝衍射264
|9;MP&68 6.5.1强度分布公式264
x 3C^ S ~ 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
Mv 1V
Vk 6.6衍射光栅270
m`lxQik 6.6.1光栅的分光性能270
([D a* Tk* 6.6.2闪耀光栅273
';J><z{> 6.6.3波导光栅275
rv2 6vnJy" 6.7菲涅耳衍射278
9`|
^ cL*6 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
8)m 6.7.2菲涅耳波带片282
rl0|)j 6.7.3菲涅耳直边衍射285
=JM !`[ 6.8全息术290
:OC(93d)0 6.8.1全息术的原理291
IS [&V&.n 6.8.2全息术的特点293
VYAz0H1-_ 6.8.3全息术的应用293
'"4S3Fysm 例题296
qCUn.
mI 习题299
vq_v; $9} 第7章晶体光学302
+=JJ=F) 7.1介电张量302
eI:;l];G9 7.1.1各向异性介质的介电张量302
zjlo3=FQX[ 7.1.2介电张量的对称性304
7jtDhsVz 7.2单色平面波在晶体中的传播306
kfQi }D'a 7.2.1相速度和光线速度306
d~za%2{ 7.2.2菲涅耳公式309
,2/y(JX}*! 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
iI@m e= 7.3.1晶体的光学分类311
> "%}x{| 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
j%TcW!D-_ 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
okSCM#&:[2 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
=zX A0% 7.4晶体光学性质的图形表示318
kA/V=xO< 7.4.1折射率椭球318
s<`54o , 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
la X67Vjv 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
fo$A c 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
+1(L5Do} 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
U|YIu! ^ 7.5.3斯涅耳作图法329
Wti?J.Csc 7.6偏振器和补偿器332
QmRE<i 7.6.1偏振器332
!^*-]p/z 7.6.2波片338
etD8S KD 7.6.3补偿器341
Vv<Tjr 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
\Bg?QhA_D 7.7.1偏振光的矩阵表示343
0f]LO g 7.7.2正交偏振345
D@
R>gqb 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
vb1Gz]~)> 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
\}9GK`oR 7.8偏振光的干涉351
q7-.-k<dQ 7.8.1平行偏振光的干涉351
ET:B" 7.8.2会聚光的偏光干涉354
<RPy 7.9电光效应357
$% 5f 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
LI/;`Y= 7.9.2电光张量357
0//B+.# 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
_5l3e7YN 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
yG%<LP2p@f 7.9.5横向泡克尔效应363
&
~*qTojj 7.9.6电光效应的应用364
Rd|xw%R\mb 7.10声光效应369
g#b uy 7.10.1声光衍射369
*]]C.t-cd 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
/N?vVp 7.10.3布拉格衍射371
q(YFt* (;w 7.10.4声光效应的应用373
@c{rqa
v 7.11旋光现象375
wNt-mgir-Q 7.11.1旋光现象的观察和规律375
yccF#zU 7.11.2旋光现象的解释377
4Bc< 7.12磁致旋光效应 379
X1GpLy)p 7.12.1法拉第效应379
Gi*GFv%xB 7.12.2法拉第效应的应用381
BMlu>, 例题383
3Hg}G#]WS 习题388
xO nW~Z 第8章光的吸收、色散和散射391
klqN9d9k
8.1光与物质相互作用的经典理论391
^,;AM(E 8.1.1经典理论的基本方程392
5lp }; 8.1.2介质的复折射率393
JLZ= $ d 8.2光的吸收396
erQ0 fW 8.2.1光吸收定律396
I X]K "hT 8.2.2一般吸收与选择吸收397
y7x[noGtR 8.2.3吸收光谱399
#vnJJ#uI|> 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
057$b!A-a 8.3光的色散403
cHO8%xu` 8.3.1正常色散与反常色散404
R:}u(N 8.3.2光孤子406
rDvz2p"R 8.4光的散射407
7=gv4arRwt 8.4.1线性散射408
K0bh;I 8.4.2非线性散射413
7vf?#^ RlV 例题417
5f'<0D;K 习题418
./ !6M 第9章现代光学技术简介420
mhXSbo9w- 9.1航天光学遥感420
YKZ k/m&H 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
])YGeY(V0+ 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
O alBr?^ 9.1.3航天光学遥感的发展426
<y30t[.E6 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
lx vRF93a. 9.2自适应光学430
! ;1$1xWK 9.2.1自适应光学的概念430
A7SE>e> 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
}CyS_Tc 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
ju= +!nGUa 9.2.4自适应光学技术应用举例437
0-9.u`)#yu 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
l*+5WrOS 9.3红外与微光成像442
QlFt:?7f 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
;& PK6G 9.3.2红外热成像技术443
ggR--`D[ 9.3.3微光成像技术448
.}V&*-e p 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
=:;KY uTr 9.4瞬态光学456
8% ;K# ,> 9.4.1高速摄影456
5v
uB87` 9.4.2超短脉冲激光技术460
~il{6Z+#n 9.5光学信息处理462
lv* fK 9.5.1光学信息处理的基本原理462
3nJd0 E 9.5.2光学信息处理的应用举例465
xa?#wY
b 9.5.3空间光调制器469
ps* dO 9.5.4小结472
s.)nS $ 9.6微光学472
jW G=k#WN 9.6.1微光学的基本概念472
g[,1$39Z|@ 9.6.2微光学元件和系统的设计474
H%*< t} 9.6.3微光学元件加工技术475
22<T.c 9.6.4微光学元件的应用483
K[XFJ 9 9.6.5我国在微光学方面的研究486
|=Mn~`9p 9.7单片光电集成486
Q.8)_w 9.7.1单片光电集成的概念487
jr9/ 9.7.2Si基单片OEIC489
X@[)j Ws 9.7.3GaAs基单片OEIC490
rkW2_UTZE 9.7.4InP基单片OEIC491
q Pc"A!-i 9.7.5小结494
4&+; n[ D 习题答 案495
aB(6yBBoxj 参考文献502
