光学专业书籍推荐:第一本《光学教程》,出版日期:2005-8-1。
SX"|~Pi( g@^ y$wt
X1(ds*'Kv Ob]\t/:%P 光学教程 P^<3 Z)L #ae?#?/" 作者:叶玉堂
\)/qCeiZ 图书详细信息: CWkWW/ZI ISBN:7302114617
1rZ E2 定价:48元
@>O7/d?O 印次:1-1
):PN0.H8 装帧:平装
LRHod1}mS 出版日期:2005-8-1
8<;. 图书简介: ]Ik~TW& 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。
uuEvH<1 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。
CmBPCjh 前言: M}o.= Iqa 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。
s?}qia\~m 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。
o4p5`jOG@ 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!
[Ix6ArY 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。
HDKF>S_S 编者
Wd7*7'] 2005年2月于电子科技大学
L;opQ~g 目录: Z~Q5<A9Jz 第一篇应 用 光 学
k_}$d{X 第1章几何光学基础3
&6CDIxH{ 1.1几何光学的基本定律3
acS~%^"<_ 1.1.1发光点、
光线和光束3
?MFC(Wsh
1.1.2几何光学的基本定律4
\m|5Aqs 1.1.3全反射5
pP.`+vPi 1.1.4费马原理6
F'[Y.tA ,# 1.2物像基本概念7
9ad)=3A&L 1.2.1光学系统与完善像概念7
L;:PeYPL 1.2.2物和像的概念8
S*G^U1Sc+ 1.3球面和球面系统9
D,.`mX 1.3.1符号法则9
}Y7P2W+4? 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
E'{:HX 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
{D8opepO) 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
~s&r.6DW 1.3.5球面反射镜17
\"ogQnmz 1.3.6共轴球面系统19
T4:H: 1.3.7透镜21
MRz f#o<H 1.4平面与平面系统23
}R+#>P 1.4.1平面反射镜23
8g8eY pG 1.4.2平行平板26
,K}"o~z 1.4.3反射棱镜28
A v>v\ :.> 1.4.4折射棱镜32
ROTKK8:+: 1.4.5光楔33
m<j;f 1.5光学材料34
EFDmNud`Q 例题37
b&yuy 习题39
CP9 Q|'oJ 第2章理想光学系统42
Mo3%OR 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
dn'|~zf. 2.1.1理想光学系统的基本特性42
^"<Bk<b( 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
2<UC^vZ 2.2理想光学系统的物像关系45
3.dSS 2.2.1图解法求像45
F6~
;f; 2.2.2解析法求像46
FUSe!f 2.3理想光学系统的放大率48
{=?[:5 2.3.1放大率48
92Gfxld\ 2.3.2节点和节平面49
4j0;okQWV' 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
F/Js K&& 2.4理想光学系统的组合52
d1.@v; 2.4.1双光组组合52
56YqYu. 2.4.2多光组组合55
j9c:SP5 2.5单透镜57
Y*9vR~#H 2.5.1单个折射球面的主点57
Fp?M@ 2.5.2单
透镜的基点与基面58
sQ\HIU%] 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
=W')jKe0 2.6光学系统中的光束限制62
!lg_zAV 2.6.1光阑及其作用62
9?sY!gXc 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
OD[=fR|cp 2.6.3视场光阑65
Y/UvNb<lK 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
x Y$x=) 2.6.5光学系统的景深67
n'vdA !R 2.6.6远心光路70
? Lxc1 2.7像差概述72
/Cwwz 2.7.1轴上点球差72
7~"eT9WV 2.7.2单色光轴外像差73
&to~#.qc 2.7.3色差78
GNHXtu6 2.8波像差80
V&j]*) 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
KgYQxEbIW 2.9.1近轴光的矩阵表示82
PfYeV/M| 2.9.2物像矩阵83
q@S\R
7R 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
_~1O #*|4 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
1k"t[^ 例题88
KRm)|bgE 习题91
Y[b08{/ 第3章光学仪器的基本原理94
;L76V$& 3.1眼睛94
oJ5n*[qUI 3.1.1眼睛的结构94
d$\n@}8eZp 3.1.2眼睛的调节96
x/]G"?Uix 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
&N7q9t 3.1.4眼睛的分辨率98
(i{ZxWW& 3.2放大镜98
JI-.SR 3.2.1放大镜的放大率99
Q+a&a]*KL^ 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
j?tE# 3.3显微镜101
Tl"r# 3.3.1显微镜的成像原理101
?^:5` 3.3.2显微镜中的光束限制103
^Hf?["m^@ 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
7ko}X,aC 3.3.4显微物镜106
LhF;A~L 3.4望远镜107
StNA(+rT 3.4.1望远镜的一般特性107
=<(6yu_ 3.4.2望远物镜110
qOD^P 3.4.3望远镜目镜111
Mf5*Wjz.Mc 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
|w~*p
N0 3.5摄影系统118
s 64@<oU<" 3.5.1摄影物镜的光学特性118
6L~5qbQ 3.5.2摄影物镜的景深120
vfDX~_N 3.5.3摄影物镜的类型121
'SE5sB
3.6现代光学系统122
5<KBMCn 3.6.1激光光学系统122
6R3/"&P(/# 3.6.2傅里叶变换光学系统128
o@$pyU8 3.6.3线性成像物镜131
SdI> 习题133
R Ee~\n+P^ 第二篇物 理 光 学
Y^#>3T 第4章光的电磁理论137
YuO!Y9iEm 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
Z~w?Qm:/ 4.1.1电磁波谱137
uu0t}3l 4.1.2电磁场基本方程138
.db:mSrL 4.2光波在各向同性介质中的传播141
1,P2}mYv 4.2.1波动方程141
W`#E[g?] 4.2.2时谐均匀平面波143
#K-O<:s=y 4.3光波的偏振特性150
>Wd=+$!I 4.3.1光波的偏振态150
rV%;d[LB 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
qpf|.m 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
e9k$5ps 4.4.1反射定律、折射定律154
8v^AVg 4.4.2菲涅耳公式156
l,QO+
>)z 4.4.3反射率和透射率160
PM:u~D$Jd 4.4.4全反射与临界角164
@&E7Pg5 4.5光波场的频率谱168
|n s9ziTDI 4.5.1光波场的时间频率谱168
DoeE=X*`k 4.5.2光波场的空间频率谱173
}lx'NY~(W 4.6球面光波和柱面光波176
>6(e6/C-9 4.6.1球面光波176
?ZKIs9E[m 4.6.2柱面光波177
8"wavh|g4 例题178
Z2]\k|%<Fa 习题181
f0{tBD!% 第5章光的干涉184
4kNSF 5.1光干涉的条件184
i94)DWZ^ 5.1.1光的干涉现象184
i#U_g:~wC 5.1.2光干涉的条件185
'<C#"2 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
O~Dm|hP 5.2双光束干涉189
NU7k2`bqAk 5.2.1分波面双光束干涉189
Co<F<eXe 5.2.2分振幅双光束干涉193
]>(pQD 5.3多光束干涉200
NQbgk+&wD 5.3.1平行平板的多光束干涉200
UPuG&A#VV 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
FePWr7Ze 5.4光学薄膜208
)4w3$Q 5.4.1单层光学薄膜208
:?3y)*J! 5.4.2多层光学薄膜210
>6zWOYd 5.4.3光学薄膜的应用214
}f] ~{^ 5.4.4高反射率的测量217
cbx(
L8 5.5典型的干涉仪及其应用219
w^ 8^0i- 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
ot^$/(W 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
M1Th~W9l 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
h4>q~&Pd 5.6光的相干性227
bXWodOSN 5.6.1光的空间相干性227
+\B.3%\- 5.6.2光的时间相干性232
A LR`z~1 例题235
`=W#owAF 习题238
i"M$hXO 第6章光的衍射243
/T<,vR 6.1光的衍射现象243
WWIQ6EJO 6.2衍射的基本原理244
HqA~q 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
Ot!*,%sjQ 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
6~8X/
-02 6.2.3衍射的巴比涅原理250
Z9I
?j1K|! 6.3夫琅禾费衍射250
/5R?(- 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
^;mGOjS 6.3.2矩孔衍射251
p@=B\A] 6.3.3单缝衍射255
5AAPtZ\lH 6.3.4圆孔衍射256
")GrQv a 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
V34]5 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
G c:oSvm 6.4.2成像系统的分辨率261
m-|~tve 6.5夫琅禾费多缝衍射264
b@N*W] 6.5.1强度分布公式264
^: V6= 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
nc>Ae`"( 6.6衍射光栅270
*| YR8f 6.6.1光栅的分光性能270
@{^6_n+gT% 6.6.2闪耀光栅273
EAnw:yUV( 6.6.3波导光栅275
sJ cwN.s 6.7菲涅耳衍射278
(L8z<id<z 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
I/w=!Ih 6.7.2菲涅耳波带片282
*}N J 6.7.3菲涅耳直边衍射285
~]lVixr9 6.8全息术290
IWAp 6.8.1全息术的原理291
x5nw/''[2 6.8.2全息术的特点293
<<ifd? 6.8.3全息术的应用293
vZ2/>}!Z= 例题296
<-a6'g2y 习题299
C{Er% 第7章晶体光学302
9"mcN3x:\e 7.1介电张量302
roG f
& 7.1.1各向异性介质的介电张量302
0hx EI 7.1.2介电张量的对称性304
<gc\,P<ru 7.2单色平面波在晶体中的传播306
M%Dv-D{ 7.2.1相速度和光线速度306
h;8^vB y 7.2.2菲涅耳公式309
h4dT N} 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
mg7Q~SLL{ 7.3.1晶体的光学分类311
FYu=e?L 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
T*sB Wn'am 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
X`FFI6pb 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
O
E56J-*}x 7.4晶体光学性质的图形表示318
~$3X>?Q 7.4.1折射率椭球318
_3?7iH 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
WAt | J2 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
aI0}E O 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
~kAen 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
Z39I*-6F9W 7.5.3斯涅耳作图法329
B^u qu 7.6偏振器和补偿器332
H+ Y+8 7.6.1偏振器332
!@[@xdV 7.6.2波片338
ROB/#Td 7.6.3补偿器341
rG|*74Q] 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
nXuoRZ 7.7.1偏振光的矩阵表示343
]ZOzqh_0C 7.7.2正交偏振345
w %sHA 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
3d|n\!1r 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
zS##YR 7.8偏振光的干涉351
OAiip, 7.8.1平行偏振光的干涉351
=8F]cW'1` 7.8.2会聚光的偏光干涉354
K 6Gri>Um 7.9电光效应357
_U`_;=( 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
oAgO3x
7.9.2电光张量357
M4 :}`p=
7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
p;VHg 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
_,JdL'[d 7.9.5横向泡克尔效应363
_jW}p-j 7.9.6电光效应的应用364
!@x'?+
7.10声光效应369
]7`)|PJ 7.10.1声光衍射369
S%7^7MSqA 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
?u9JRXj% 7.10.3布拉格衍射371
_XqD3?yH4 7.10.4声光效应的应用373
=fZ)2q 7.11旋光现象375
MQv2C@K9F 7.11.1旋光现象的观察和规律375
'y?(s+ 7.11.2旋光现象的解释377
cH!w;Ub] 7.12磁致旋光效应 379
>dW~o_u'QN 7.12.1法拉第效应379
xN +j]LC 7.12.2法拉第效应的应用381
W1
qE,%cx 例题383
G3&l|@5 习题388
Z+< zKn} 第8章光的吸收、色散和散射391
)NwIEk>Tf 8.1光与物质相互作用的经典理论391
^sNj[%I
R 8.1.1经典理论的基本方程392
9aE!!
(E 8.1.2介质的复折射率393
^=nJ,-(h_ 8.2光的吸收396
6-@
X 8.2.1光吸收定律396
;{e ;6Hq 8.2.2一般吸收与选择吸收397
,
LP |M: 8.2.3吸收光谱399
5Y\wXqlY 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
P2S$Dk_<\X 8.3光的色散403
JZ5NQ)sX 8.3.1正常色散与反常色散404
dX0"h5v1 8.3.2光孤子406
wh\J)pA1 8.4光的散射407
3UIR^Rh+ 8.4.1线性散射408
]KS|r+ 8.4.2非线性散射413
(\ze
T5 例题417
:Qg3B '; 习题418
1R1DK$^c 第9章现代光学技术简介420
h] (BTb#- 9.1航天光学遥感420
R~$W 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
z#8d\X/ 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
v}v! hs Q 9.1.3航天光学遥感的发展426
Q]Fm4 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
Sn\S`D 9.2自适应光学430
{o?+T);Z 9.2.1自适应光学的概念430
]8|cVGMa 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
N|v3a>;*l 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
BTwLx-p9t 9.2.4自适应光学技术应用举例437
p=Nord 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
Ri@`sc{n 9.3红外与微光成像442
H}OOkzwrA 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
5V5E,2+
0 9.3.2红外热成像技术443
a$7}_kb 9.3.3微光成像技术448
vpy_piG| 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
HCh;Xi 9.4瞬态光学456
XCNfogl 9.4.1高速摄影456
tp='PG.6 9.4.2超短脉冲激光技术460
S
aCa 9.5光学信息处理462
qsjTo@A 9.5.1光学信息处理的基本原理462
O'~c;vBI 9.5.2光学信息处理的应用举例465
#OKzJ"g 9.5.3空间光调制器469
OIK14D: 9.5.4小结472
+UxhSFU 9.6微光学472
/qW5M4.w 9.6.1微光学的基本概念472
tdTD!' 9.6.2微光学元件和系统的设计474
8KioL{h 9.6.3微光学元件加工技术475
fI2/v<[ 9.6.4微光学元件的应用483
5} 9}4e 9.6.5我国在微光学方面的研究486
'2u(fLq3h 9.7单片光电集成486
bqwQi>^Cw 9.7.1单片光电集成的概念487
(o/HLmr@Y 9.7.2Si基单片OEIC489
"5]Fl8c?
9.7.3GaAs基单片OEIC490
I*/?*p/I 9.7.4InP基单片OEIC491
Th&*
d; 9.7.5小结494
S4j` =<T, 习题答 案495
biCX:m+_? 参考文献502