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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O[W/=j[ wH]Y1 m 光学教程 (gjCm0#_% LjPpn jU 作者：叶玉堂
r;SOAucX 图书详细信息： s(cC ; ISBN：7302114617
k]~|!` 定价：48元
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印次：1-1
5;X3{$y 装帧：平装
OEhDRU%k 出版日期：2005-8-1
l,:> B-FV 图书简介： >N-l2?rE 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。
x/uC)xm 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。
*nlDN4Y[ 前言： } T&~DVM 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。
} bm ^`QY 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。
/5m ~t.Z9M 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!
"Zu>cbE 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。
r Fhi:uRV 编者
$ Qc r8~+a 2005年2月于电子科技大学
DvY)n<U1qA 目录： +%? \#E QJ 第一篇应 用 光 学
s7s@!~
第1章几何光学基础3
u+qj_Ej 1.1几何光学的基本定律3
U[ |o!2$ 1.1.1发光点、
光线和光束3
Tzr'3m_ 1.1.2几何光学的基本定律4
Esdw^MGL2 1.1.3全反射5
cS RmC 1.1.4费马原理6
Ypwn@?xeP 1.2物像基本概念7
gfQ1p ? 1.2.1光学系统与完善像概念7
GU7f27p 1.2.2物和像的概念8
1; JH0~403 1.3球面和球面系统9
RSBk^ 1.3.1符号法则9
5Y r$tl\k 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
*}=z^;_oq 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
MR/gLm(8( 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
pZ5eG A= 1.3.5球面反射镜17
`!y/$7p
1.3.6共轴球面系统19
&VT O9d 1.3.7透镜21
#]z_pp: 1.4平面与平面系统23
Eg4_kp0Lq 1.4.1平面反射镜23
{ZKXT 8' 1.4.2平行平板26
ZiC~8p_f 1.4.3反射棱镜28
='Yg^:n 1.4.4折射棱镜32
FY"cs Z 1.4.5光楔33
H0-v^H>^ 1.5光学材料34
U:uF rb, 例题37
s3y" y_u 习题39
WT jy"p* 第2章理想光学系统42
1"~$(@oxG 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
Wd?=RO`a 2.1.1理想光学系统的基本特性42
0gH;y+\=* 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
DeTLh($\ 2.2理想光学系统的物像关系45
ahg]OWn# 2.2.1图解法求像45
*H~&hs>k 2.2.2解析法求像46
0X}0, 2.3理想光学系统的放大率48
o_n 3. O = 2.3.1放大率48
`_!R;f 2.3.2节点和节平面49
?[2>x{5Z 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
;nAI;Qw L 2.4理想光学系统的组合52
@.} @K 2.4.1双光组组合52
'm k_s4J 2.4.2多光组组合55
^CW{`eBwk 2.5单透镜57
23/;W| 2.5.1单个折射球面的主点57
M=Y['w x 2.5.2单
透镜的基点与基面58
6rMNp"! 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
c+501's 2.6光学系统中的光束限制62
[" sm7y Q 2.6.1光阑及其作用62
@ bZ,)R 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
6Cgc-KNbk 2.6.3视场光阑65
C sCH :> 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
u LSuY}K0 2.6.5光学系统的景深67
w+iI a y 2.6.6远心光路70
Z31a4O 2.7像差概述72
6@FGt3y 2.7.1轴上点球差72
^J)0i_RS 2.7.2单色光轴外像差73
cFr `9A\-n 2.7.3色差78
~ nb1c:F 2.8波像差80
dZCnQ IS 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
:ka^ ztXG 2.9.1近轴光的矩阵表示82
@4=Az 1W* 2.9.2物像矩阵83
7KN+ @6!x 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
W~/{ct$Y 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
V#X< Yt 例题88
A+hA'0isF@ 习题91
{'yr)(:2M 第3章光学仪器的基本原理94
+aN"*//i 3.1眼睛94
( e4 #9 3.1.1眼睛的结构94
:M8y
2f h 3.1.2眼睛的调节96
}!N/?A5 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
% Ot*k%F 3.1.4眼睛的分辨率98
A=r8 _.@2@ 3.2放大镜98
#]r'?GN 3.2.1放大镜的放大率99
\k5
sdHmI[ 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
PQP|V>g 3.3显微镜101
+mC?.B2D 3.3.1显微镜的成像原理101
1v 4M* 3.3.2显微镜中的光束限制103
f<M!L> +M6 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
r! ~6 . 3.3.4显微物镜106
ydMSL25<+ 3.4望远镜107
eU\XAN#@ 3.4.1望远镜的一般特性107
%:Z_~7ZR 3.4.2望远物镜110
X n02p,, 3.4.3望远镜目镜111
yz=aJ
v;
H 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
>65 \ 3.5摄影系统118
OO\$'%
y` 3.5.1摄影物镜的光学特性118
%e(DPX 3.5.2摄影物镜的景深120
4+MaV<!tU^ 3.5.3摄影物镜的类型121
O]KQ]zN 3.6现代光学系统122
]I\9S{? 3.6.1激光光学系统122
cp6I ]#X 3.6.2傅里叶变换光学系统128
38GZ_ z}r 3.6.3线性成像物镜131
B_* Ayk
习题133
L;v.X' f 第二篇物 理 光 学
&r2\P6J 第4章光的电磁理论137
pA6A*~QE 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
xtut S 4.1.1电磁波谱137
D# gC-, 4.1.2电磁场基本方程138
#I\" 'n5M 4.2光波在各向同性介质中的传播141
KxDp+]N]
4.2.1波动方程141
/7x1Z*Hg 4.2.2时谐均匀平面波143
Hyi'z 1 4.3光波的偏振特性150
/@&#U bN\ 4.3.1光波的偏振态150
F?t ;bV 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
4hzdc ]
a 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
qB3E 4.4.1反射定律、折射定律154
EI496bsRHm 4.4.2菲涅耳公式156
WEtPIHruyt 4.4.3反射率和透射率160
R?M>uaxn 4.4.4全反射与临界角164
C7K]c4T 4.5光波场的频率谱168
Dt(xj}[tC 4.5.1光波场的时间频率谱168
= |dHD 4.5.2光波场的空间频率谱173
ij 1YV2v 4.6球面光波和柱面光波176
5 v^tPGg4 4.6.1球面光波176
ja6V*CWb 4.6.2柱面光波177
45&Rl,2 例题178
/ }*}r 习题181
MG~bDM4 第5章光的干涉184
';v1AX}5q 5.1光干涉的条件184
BN~ndWRK 5.1.1光的干涉现象184
y+KAL{AGK 5.1.2光干涉的条件185
@9R78Zra 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
eD7qc1*G 5.2双光束干涉189
+
)[@ 5.2.1分波面双光束干涉189
hVAatn[ 5.2.2分振幅双光束干涉193
hzT)5'_ 5.3多光束干涉200
>dgz/n?:v 5.3.1平行平板的多光束干涉200
H g$7[um 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
U u C-R) 5.4光学薄膜208
tq?a3 5.4.1单层光学薄膜208
t7Mq>rFB 5.4.2多层光学薄膜210
nL x|$=W 5.4.3光学薄膜的应用214
.R
l7,1\ 5.4.4高反射率的测量217
Ks<+@.DLTu 5.5典型的干涉仪及其应用219
~+ 9v z 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
pC #LQ 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
`?b'.Z_J 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
IR#BSfBZ 5.6光的相干性227
JW )f'r_f 5.6.1光的空间相干性227
J 5';Hb) 5.6.2光的时间相干性232
U`5/tNx 例题235
$HtGB] 习题238
gA%
A}) 第6章光的衍射243
[ A~ Hl 6.1光的衍射现象243
vn!3Z! dm( 6.2衍射的基本原理244
:(wFNK/0{ 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
kW1w;}n$ 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
sN2m?`?"G 6.2.3衍射的巴比涅原理250
BC\W`K 6.3夫琅禾费衍射250
WIuYSt)h 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
7?{y&sf 6.3.2矩孔衍射251
%V+"i_{m 6.3.3单缝衍射255
;<_a ,5\Q 6.3.4圆孔衍射256
lRNm
&3:- 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
+vxOCN4}v 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
esj6=Gh 6.4.2成像系统的分辨率261
v$w}UC%uf 6.5夫琅禾费多缝衍射264
/sj*@HF= 6.5.1强度分布公式264
5-y*]:g( 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
+I3O/=) 6.6衍射光栅270
^9 ]iUx 6.6.1光栅的分光性能270
=,h'}(z_ 6.6.2闪耀光栅273
JgA{1@h 6.6.3波导光栅275
79D~Mau# 6.7菲涅耳衍射278
:`Ut.E~. 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
AI Kz]J0; 6.7.2菲涅耳波带片282
B\e*-:pq> 6.7.3菲涅耳直边衍射285
G]N3OIw&8 6.8全息术290
GM?s8yZ< 6.8.1全息术的原理291
W`NF4 0) 6.8.2全息术的特点293
@d^Z^H*Y v 6.8.3全息术的应用293
{u2Zl7]z^ 例题296
g(;OUkj$Zp 习题299
5bAdF'~ 第7章晶体光学302
r-TrA$k 7.1介电张量302
Ff(};$/& W 7.1.1各向异性介质的介电张量302
T&+3Xi: 7.1.2介电张量的对称性304
! |UX4 7.2单色平面波在晶体中的传播306
q6w)zTpJGJ 7.2.1相速度和光线速度306
s\pukpf@ 7.2.2菲涅耳公式309
{\CWoFht> 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
/I!62?)-* 7.3.1晶体的光学分类311
GK!@|Kk8q7 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
V7r_U bg@K 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
M<d!j I9) 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
) $b F* 7.4晶体光学性质的图形表示318
u!5q)>Wt( 7.4.1折射率椭球318
MP)Prl> 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
x,.= VB 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
..X _nF 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
7 QNx*8 p 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
Q ;w [o 7.5.3斯涅耳作图法329
\Ta5c31S+ 7.6偏振器和补偿器332
Z, e|L4& 7.6.1偏振器332
m*A b<$y 7.6.2波片338
4\u `M R 7.6.3补偿器341
_uLpU4# ? 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
c:u*-lYmK% 7.7.1偏振光的矩阵表示343
,;Wm>V)o 7.7.2正交偏振345
7Q9Hk(Z9 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
E+qL j|IU 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
R[j? \# 7.8偏振光的干涉351
l<GN<[/.+ 7.8.1平行偏振光的干涉351
n]`]gLF\i 7.8.2会聚光的偏光干涉354
#UoFU{6tM 7.9电光效应357
|+W{c`KL 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
2[ofz}k]r) 7.9.2电光张量357
R6od{#5H$ 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
q+9->D(6 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
]tN)HRk1 7.9.5横向泡克尔效应363
Gd_0FF . 7.9.6电光效应的应用364
g9|OhymB 7.10声光效应369
R/Bjc}J' 7.10.1声光衍射369
m~AAO{\:b 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
<O0tg[ub 7.10.3布拉格衍射371
Rw{'
O]Q* 7.10.4声光效应的应用373
[0y,K{8t 7.11旋光现象375
1F,U^O 7.11.1旋光现象的观察和规律375
c-(RjQ~M5 7.11.2旋光现象的解释377
#p>&|I 7.12磁致旋光效应 379
:ig=zETM 7.12.1法拉第效应379
dN3^PK 7.12.2法拉第效应的应用381
Ie /_gz^ 例题383
JAd .\2%Y 习题388
`e<IO_cg 第8章光的吸收、色散和散射391
T&d Njx 8.1光与物质相互作用的经典理论391
A;Y~Hu4KPZ 8.1.1经典理论的基本方程392
+;l DU}$ 8.1.2介质的复折射率393
jH9PD8D\ 8.2光的吸收396
2|lR@L sr 8.2.1光吸收定律396
2PyuM=(Wt 8.2.2一般吸收与选择吸收397
^UJIDg7zS 8.2.3吸收光谱399
W ,6q1 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
QOktIH 8.3光的色散403
W9Azp8)p] 8.3.1正常色散与反常色散404
y EfAa 6 8.3.2光孤子406
GqL&hbpi 8.4光的散射407
>W] Wc4 \ 8.4.1线性散射408
/C Xg$%\ 8.4.2非线性散射413
1[O cZ CS 例题417
jyW={%& 习题418
Nuot[1k S 第9章现代光学技术简介420
I F6$ @Q 9.1航天光学遥感420
_i kKOU^8 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
/B?wn=][ 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
G{fPQ= 9.1.3航天光学遥感的发展426
4AJT)I. 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
Nm z 5:Rq 9.2自适应光学430
# ;a+)~3*O 9.2.1自适应光学的概念430
)jgz(\ KZ 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
w/o^OjwQ 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
e8> X5 9.2.4自适应光学技术应用举例437
KJoa^e; ~ 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
`)y
;7%- 9.3红外与微光成像442
]^>Inh! 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
W`9{RZ ' 9.3.2红外热成像技术443
"rL m)$I 9.3.3微光成像技术448
6AJ`)8HX 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
1q!k#Cliu 9.4瞬态光学456
#M!$CGi ( 9.4.1高速摄影456
Y QC.jnb2 9.4.2超短脉冲激光技术460
YU-wE';H6 9.5光学信息处理462
z_xy*Iif 9.5.1光学信息处理的基本原理462
Ur< (TM 9.5.2光学信息处理的应用举例465
5 l8F.LtO\ 9.5.3空间光调制器469
L]z8'n, 9.5.4小结472
dNf9,P_} 9.6微光学472
!`=iKe&%E 9.6.1微光学的基本概念472
N\ Mdia 9.6.2微光学元件和系统的设计474
uo]\L^j 9.6.3微光学元件加工技术475
;~:Z~8+{c 9.6.4微光学元件的应用483
2EpQ(G
J 9.6.5我国在微光学方面的研究486
)?SF IQ= 9.7单片光电集成486
qbq2Bi'a 9.7.1单片光电集成的概念487
L@[}sMdq( 9.7.2Si基单片OEIC489
N7"cMAs\G 9.7.3GaAs基单片OEIC490
5 ,MM`:{{ 9.7.4InP基单片OEIC491
`;}qjm0a 9.7.5小结494
k8st XW-w 习题答 案495
$m5Iv_ 参考文献502
