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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9i/VvW f!+G1z}iA 光学教程 3`DwKv `+ =9cN{&qf 作者：叶玉堂
'mU7N<Q$qQ 图书详细信息： jij-pDQnv ISBN：7302114617
?UV!^w@L:0 定价：48元
VW *d*! 印次：1-1
p +O,C{^f 装帧：平装
5Ak6 q(\ 出版日期：2005-8-1
jp P'{mc 图书简介： $VyH2+ jC 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
; `-@L 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
/;a b"b 前言： dSw%Qv*y 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
=6LF_=} 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
k1 Thjt 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
W<s5rM x 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
;Zow C#j 编者
w@"l0gm+u[ 2005年2月于电子科技大学
M~ t;&po 目录： ,CA3Q.y>| 第一篇应 用 光 学
Y; OqdO 第1章几何光学基础3
.cA'6J"Bm\ 1.1几何光学的基本定律3
25CO_ 1.1.1发光点、
光线和光束3
La#otuw+? 1.1.2几何光学的基本定律4
I-?Dil3 1.1.3全反射5
l/F' W} 1.1.4费马原理6
VwxLElV 1.2物像基本概念7
/WWD;keP5 1.2.1光学系统与完善像概念7
ppu WcGo 1.2.2物和像的概念8
NT}r6V(Aju 1.3球面和球面系统9
+X &b 1.3.1符号法则9
_yJAn\ 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
Az"(I>VfD 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
s#*T( pY 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
3
2Md Da 1.3.5球面反射镜17
;)nV 1.3.6共轴球面系统19
2IGoAt>V 1.3.7透镜21
]~H\X":[> 1.4平面与平面系统23
p2Fff4nQ 1.4.1平面反射镜23
V<%eWT)x7C 1.4.2平行平板26
jx7b$x] 1.4.3反射棱镜28
tUPdq 0%t[ 1.4.4折射棱镜32
cB ,l= /? 1.4.5光楔33
CMI V"- 1.5光学材料34
w xx3']: 例题37
&+v!mw > 习题39
tDk !] 第2章理想光学系统42
Gec ? 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
Qx aW
x 2.1.1理想光学系统的基本特性42
wG\ +C'&~ 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
)=vQrMyB 2.2理想光学系统的物像关系45
qij<XNZU"& 2.2.1图解法求像45
{ #,eD 2.2.2解析法求像46
\(db1zmS~ 2.3理想光学系统的放大率48
[$ <\*d/ 2.3.1放大率48
[10y 13 2.3.2节点和节平面49
4N- T=Ig 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
;;#_[Zl 2.4理想光学系统的组合52
,R~{$QUl 2.4.1双光组组合52
oN\IQ7oI 2.4.2多光组组合55
@3Lh/& 2.5单透镜57
Q^H8gsv 2.5.1单个折射球面的主点57
oieJ7\h]m 2.5.2单
透镜的基点与基面58
{|E' 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
pr) `7VuKp 2.6光学系统中的光束限制62
-*<4 hFb 2.6.1光阑及其作用62
t{ R\\j 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
e@ mjh, 2.6.3视场光阑65
+' ZJ] 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
6VsgZ"Il 2.6.5光学系统的景深67
(T9Q6 \sa 2.6.6远心光路70
|}-bMQ| 2.7像差概述72
{PTB]D' 2.7.1轴上点球差72
zJ=lNb?q 2.7.2单色光轴外像差73
QCD
MRh n 2.7.3色差78
!<8-juY 2.8波像差80
(\8~W*ej" 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
X9-WU\?UC 2.9.1近轴光的矩阵表示82
^c-8~r|y, 2.9.2物像矩阵83
%6%~`((4 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
VL?sfG0 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
lA/.4"nN 例题88
@7? O#WmL 习题91
n6xJ 第3章光学仪器的基本原理94
P2!+ZJ& 3.1眼睛94
s?5vJ:M
Xr 3.1.1眼睛的结构94
QhJuH_f 0 3.1.2眼睛的调节96
( 6crWw{3 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
?]AF?
0/ 3.1.4眼睛的分辨率98
gJZH??b 3.2放大镜98
zCe [+F 3.2.1放大镜的放大率99
VrIR!9%: 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
)4e8 LO 3.3显微镜101
*8I"7'xh 3.3.1显微镜的成像原理101
}1#prQ0F 3.3.2显微镜中的光束限制103
LG+2?+tE" 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
S
aH':UN 3.3.4显微物镜106
sx n{uRF 3.4望远镜107
_M )
G 3.4.1望远镜的一般特性107
q"e]\Tb=we 3.4.2望远物镜110
kK|D&Xy` 3.4.3望远镜目镜111
6Qk[TL)t 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
g.*DlD%% 3.5摄影系统118
Lb ,wn { 3.5.1摄影物镜的光学特性118
(6* 3.5.2摄影物镜的景深120
mIZ6[ ? 3.5.3摄影物镜的类型121
!<3!ORFO 3.6现代光学系统122
lc$wjK[w[ 3.6.1激光光学系统122
ifcp!l+8 3.6.2傅里叶变换光学系统128
q-s(2C 3.6.3线性成像物镜131
T I|h 习题133
L|L;< 第二篇物 理 光 学
?C` r3 第4章光的电磁理论137
+BVY9U?\" 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
\ZA@r|=$ 4.1.1电磁波谱137
!n sx!M 4.1.2电磁场基本方程138
unih"};ou 4.2光波在各向同性介质中的传播141
%Gl1Qi+Po_ 4.2.1波动方程141
aaP6zJXi 4.2.2时谐均匀平面波143
+e, c'. 4.3光波的偏振特性150
npd:a Gx 4.3.1光波的偏振态150
=I aWf 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
fy$?~Ji & 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
U:z5`z! 4.4.1反射定律、折射定律154
/,_m\ JkwL 4.4.2菲涅耳公式156
\ wD L oR 4.4.3反射率和透射率160
!6l* Jc3 4.4.4全反射与临界角164
@C<ofg3E 4.5光波场的频率谱168
5DDSo0E 4.5.1光波场的时间频率谱168
}i{qRx"4 4.5.2光波场的空间频率谱173
wBvVY3VQ^
4.6球面光波和柱面光波176
@mJ~?d95v 4.6.1球面光波176
?5jLN&A3 G 4.6.2柱面光波177
J?dLI_{ < 例题178
/wax5FS'I, 习题181
damG*-7Svx 第5章光的干涉184
M\/hK2J# # 5.1光干涉的条件184
, /%'""`w 5.1.1光的干涉现象184
op\$(7<d- 5.1.2光干涉的条件185
#%2 d;V 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
i!RfUod 5.2双光束干涉189
c -PZG|<C[ 5.2.1分波面双光束干涉189
6UqAs<c9 5.2.2分振幅双光束干涉193
l -x c*lC 5.3多光束干涉200
w|6/ i/X 5.3.1平行平板的多光束干涉200
^Fh*9[Zf$ 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
{x?qz~W 5.4光学薄膜208
&92/qRh7 5.4.1单层光学薄膜208
:-5[0Mx= 5.4.2多层光学薄膜210
, f2oO?L} 5.4.3光学薄膜的应用214
9OV@z6 5.4.4高反射率的测量217
p<=Lh47 = 5.5典型的干涉仪及其应用219
4`,7 tj 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
*d3-[HwZCL 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
8W{M}>;[9 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
Xg96I: r'p 5.6光的相干性227
>]pZ ;e$ 5.6.1光的空间相干性227
V:Gy pY ) 5.6.2光的时间相干性232
P,ueLG= 例题235
R\5,H!V9n 习题238
UuWIT3W>% 第6章光的衍射243
T2MC`s|` 6.1光的衍射现象243
Tj#S') s8 6.2衍射的基本原理244
}[;ZZm? 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
6[3X e_ 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
46}U +> 6.2.3衍射的巴比涅原理250
Yi%lWbr 6.3夫琅禾费衍射250
ywA vq T, 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
M5ZH6X@5 6.3.2矩孔衍射251
%-blx)Pc 6.3.3单缝衍射255
7.hBc;%2u 6.3.4圆孔衍射256
5_a j]"x 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
Xx{| [2` 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
q*UHzE:LI 6.4.2成像系统的分辨率261
y>y2,x+[ 6.5夫琅禾费多缝衍射264
b!] O]dk# 6.5.1强度分布公式264
N l@G\_ 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
/P*XB%y 6.6衍射光栅270
CW+kK N 6.6.1光栅的分光性能270
._G ,uP$ 6.6.2闪耀光栅273
] zol? 6.6.3波导光栅275
<R7{W"QTA) 6.7菲涅耳衍射278
)XDBK* ! 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
B-MS@ <2 6.7.2菲涅耳波带片282
1%+-}yo< 6.7.3菲涅耳直边衍射285
jsN[Drr a 6.8全息术290
eL}w{Hlk
T 6.8.1全息术的原理291
F0<)8{s 6.8.2全息术的特点293
e]R zvWq 6.8.3全息术的应用293
Y)1/f EM 例题296
Y"mFUW4 习题299
j;3I` : 第7章晶体光学302
lcdhOjz!N 7.1介电张量302
7[1Lh'u 7.1.1各向异性介质的介电张量302
qdix@ @ 7.1.2介电张量的对称性304
|UB$^)Twb 7.2单色平面波在晶体中的传播306
KR>)Ek 7.2.1相速度和光线速度306
zKd@Ab 7.2.2菲涅耳公式309
3ay},3MCV% 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
<+k&8^:bi 7.3.1晶体的光学分类311
t1?aw< 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
OXEEpoU?V 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
j9+4},>>CU 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
4C*ywP 7.4晶体光学性质的图形表示318
h$02#(RHJ 7.4.1折射率椭球318
'S_i6K 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
&*v\t\]
7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
C8-7XQ=B:b 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
d VbFMQ& 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
A8 m 06 7.5.3斯涅耳作图法329
q/ljH _- 7.6偏振器和补偿器332
< A,V/'] 7.6.1偏振器332
ME)Tx3d 7.6.2波片338
o X m
! 7.6.3补偿器341
Tc^
0W=h 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
j*.;6}\o 7.7.1偏振光的矩阵表示343
\|,| ) 7.7.2正交偏振345
YlrN ^rO 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
? "I %K% 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
4zyQ "?A~ 7.8偏振光的干涉351
'7?Y+R@|L 7.8.1平行偏振光的干涉351
\FsA-W\X 7.8.2会聚光的偏光干涉354
2VN].t: 7.9电光效应357
J
p?XV<3Z 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
qZd*'ki< 7.9.2电光张量357
VVeJe"!t 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
~ q ^o |? 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
&E&~9"^hQL 7.9.5横向泡克尔效应363
a}y b~:TC 7.9.6电光效应的应用364
&>\;4E.O5 7.10声光效应369
B7f<XBU6> 7.10.1声光衍射369
'ZF6 Z9 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
W Gv 47i 7.10.3布拉格衍射371
2d .$V,U< 7.10.4声光效应的应用373
[D~] 7.11旋光现象375
"-& K!Vfs 7.11.1旋光现象的观察和规律375
aGbG@c8PRi 7.11.2旋光现象的解释377
aF
2vgE\ 7.12磁致旋光效应 379
Eg)24C R 4 7.12.1法拉第效应379
ia 5% 7.12.2法拉第效应的应用381
tc'iKJ5) 例题383
Fe !MA 习题388
g7zl5^o3 j 第8章光的吸收、色散和散射391
@\ g}I`_M 8.1光与物质相互作用的经典理论391
PLz{EQ[cV 8.1.1经典理论的基本方程392
LQ~|VRR X< 8.1.2介质的复折射率393
FDl/7P`b( 8.2光的吸收396
SMZ*30i 8.2.1光吸收定律396
sO Lh'x f. 8.2.2一般吸收与选择吸收397
<W0(!<U 8.2.3吸收光谱399
*ak0(yLn) 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
O!"K'Bm 8.3光的色散403
d_,My lk 8.3.1正常色散与反常色散404
J2Dn 8.3.2光孤子406
}uIQ@f` 8.4光的散射407
L gF?1? 8.4.1线性散射408
] 0R*F30] 8.4.2非线性散射413
|5vJ:'` I 例题417
G u `xJ 习题418
EGD{n E 第9章现代光学技术简介420
+'m9b 7+v 9.1航天光学遥感420
]|3hK/ 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
&0T.o,&y 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
(A?>U_@ 9.1.3航天光学遥感的发展426
r^Ra`:ca 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
+k6`
tl~* 9.2自适应光学430
O]XRalkEM 9.2.1自适应光学的概念430
% i? 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
Qy9_tvq
X 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
`RY}g; 9.2.4自适应光学技术应用举例437
[lIX &!T" 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
"vk]y 9.3红外与微光成像442
<Ch9"1f3, 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
Ho(M O!( 9.3.2红外热成像技术443
d\qszYP[ 9.3.3微光成像技术448
>C,0}lj 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
o x SSEs 9.4瞬态光学456
V(cU/Aia^ 9.4.1高速摄影456
\2u7>fU! 9.4.2超短脉冲激光技术460
lfBCzxifC 9.5光学信息处理462
8@vq.z} 9.5.1光学信息处理的基本原理462
48,*sT Rq 9.5.2光学信息处理的应用举例465
G9x l-ag+z 9.5.3空间光调制器469
y
a$yRsd` 9.5.4小结472
skeeec\V 9.6微光学472
Jb{g{ a/ 9.6.1微光学的基本概念472
1]>JMh%X9t 9.6.2微光学元件和系统的设计474
Hd4 ~v0eS 9.6.3微光学元件加工技术475
]pNM~, 9.6.4微光学元件的应用483
+;!^aNJ , 9.6.5我国在微光学方面的研究486
+Q"s!\5 9.7单片光电集成486
3B[tbU( 9.7.1单片光电集成的概念487
fBTNI`# 9.7.2Si基单片OEIC489
;xq ;c\N 9.7.3GaAs基单片OEIC490
atZNX1LD[/ 9.7.4InP基单片OEIC491
>WO;q 9.7.5小结494
KdiJ'K. 习题答 案495
B$c'^
) 参考文献502
