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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G[;GP0\N @/(\YzQvp] 光学教程 B~\mr{|u U- b( 作者：叶玉堂
+JDQ`Qk 图书详细信息： mgO D J ISBN：7302114617
J(0E'o {ug 定价：48元
S-^:p5{r 印次：1-1
4Lg!54P8 装帧：平装
z' oK
0" 出版日期：2005-8-1
8[PD`*w 图书简介： #pe#(xoI 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。
C'Gj\ 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。
.dbZ;`s 前言： D'F j"&LK 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。
R]LRgfi9 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。
b8QQS#q)V 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!
G}| !J dr 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。
6}(; ~/L 编者
x6h';W_ 8 2005年2月于电子科技大学
Lo<- ;;vQ 目录： X-lB1uq^ 第一篇应 用 光 学
bi@z<Xm% 第1章几何光学基础3
l0
Eh? 1.1几何光学的基本定律3
B Xzn-S 1.1.1发光点、
光线和光束3
4V6^@ 1.1.2几何光学的基本定律4
ApT8;F B 1.1.3全反射5
@k|V4 1.1.4费马原理6
&d%0[Ui` 1.2物像基本概念7
,$H[ DX 1.2.1光学系统与完善像概念7
e$vvm bK. 1.2.2物和像的概念8
=yR$^VSY 1.3球面和球面系统9
3dl#:Si 1.3.1符号法则9
t)p . $ 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
o( gEyK 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
/s/\5-U7q 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
goMv8d 1.3.5球面反射镜17
,
z-# B] 1.3.6共轴球面系统19
ep ,"@,, 1.3.7透镜21
_l ,_NV&T 1.4平面与平面系统23
t7P[^f15[ 1.4.1平面反射镜23
}ldOxJSB ? 1.4.2平行平板26
I:l/U-b7h 1.4.3反射棱镜28
pHftz-RS! 1.4.4折射棱镜32
6T`F'Fk[ 1.4.5光楔33
?q*,,+'0 1.5光学材料34
p;x3gc;0 例题37
Ic<J]+Xq 习题39
~zd+M/8 第2章理想光学系统42
(m~gG|n4 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
j#f7-nHyz8 2.1.1理想光学系统的基本特性42
u ) hr 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
mw!EDJ;' 2.2理想光学系统的物像关系45
##\
<mFE 2.2.1图解法求像45
%v"qFYVX" 2.2.2解析法求像46
jYxmU8 2.3理想光学系统的放大率48
" 0V8i%a 2.3.1放大率48
^e~m`R2fHh 2.3.2节点和节平面49
*"HA=-Z; 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
[_X.Equ 2.4理想光学系统的组合52
9w:F_gr 2.4.1双光组组合52
#}lq2!f6 2.4.2多光组组合55
o4U[;.?c 2.5单透镜57
y Gs:3K I 2.5.1单个折射球面的主点57
|eu:qn8 2.5.2单
透镜的基点与基面58
Cq ra\ 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
\'>8 (i~ 2.6光学系统中的光束限制62
(c\i .z 2.6.1光阑及其作用62
wBJP8wES= 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
U4.- { . 2.6.3视场光阑65
8o7% qWX 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
HX`>"
?{ 2.6.5光学系统的景深67
>hFg,5 _l3 2.6.6远心光路70
hgU#2` fS 2.7像差概述72
g,O3\jjQ 2.7.1轴上点球差72
S [=l/3c 2.7.2单色光轴外像差73
o_#F,gze)S 2.7.3色差78
-LnNA`- 2.8波像差80
S O#R5Mu2N 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
3;F+.{Icc 2.9.1近轴光的矩阵表示82
.~C[D
T+, 2.9.2物像矩阵83
B s {n 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
x9qoS)@CM 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
O Bp&64 例题88
FG{45/0We 习题91
U8]BhJr$ Q 第3章光学仪器的基本原理94
BK[ YX) 3.1眼睛94
LEgx"H =c 3.1.1眼睛的结构94
CY?19Ak-xd 3.1.2眼睛的调节96
fEYo<@5c] 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
An2Wj 3.1.4眼睛的分辨率98
wQR0R~|M 3.2放大镜98
^;DbIo\6H 3.2.1放大镜的放大率99
b md3fJb`r 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
WvVf+| Km 3.3显微镜101
E!6 Nf[ 3.3.1显微镜的成像原理101
K."h}f95 3.3.2显微镜中的光束限制103
'"4S3Fysm 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
-6yFE- X/ 3.3.4显微物镜106
:h!&.FB 3.4望远镜107
s4kkzTnXE3 3.4.1望远镜的一般特性107
us2RW<Oxv 3.4.2望远物镜110
5a^b{=#Y 3.4.3望远镜目镜111
G8hq;W4@]/ 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
+H `FC 3.5摄影系统118
=(\xe|
Q 3.5.1摄影物镜的光学特性118
/q\{Os rX 3.5.2摄影物镜的景深120
_ rIFwT1] 3.5.3摄影物镜的类型121
ZL^
svGy 3.6现代光学系统122
w.0 :#4 3.6.1激光光学系统122
Ar iW&E 3.6.2傅里叶变换光学系统128
[ KT1.5M[ 3.6.3线性成像物镜131
F =Zc _ 习题133
]fb3>HOTJ 第二篇物 理 光 学
@`S8d%6 P 第4章光的电磁理论137
SBog7An9SI 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
|.;LI= CT 4.1.1电磁波谱137
2[e^mm&. 4.1.2电磁场基本方程138
k,M %"FLQ 4.2光波在各向同性介质中的传播141
lRr ={
>s 4.2.1波动方程141
G&f~A;'7k 4.2.2时谐均匀平面波143
|`c=`xK7' 4.3光波的偏振特性150
c_+y~X)i 4.3.1光波的偏振态150
E2 xcd#ZD 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
=0gfGwD{ 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
`GQ'yv 4.4.1反射定律、折射定律154
N8K @ch3=P 4.4.2菲涅耳公式156
Kulh: d:w 4.4.3反射率和透射率160
=j$!N# L 4.4.4全反射与临界角164
DAHQ7#qfQC 4.5光波场的频率谱168
l We1Q # 4.5.1光波场的时间频率谱168
+~] :oj 4.5.2光波场的空间频率谱173
~V?3A/] 4.6球面光波和柱面光波176
<&Q(I+^ 4.6.1球面光波176
qTd6UKg 4.6.2柱面光波177
0s+pcqOd^ 例题178
qt&zo5 习题181
9p '#a: 第5章光的干涉184
A\S1{JrR 5.1光干涉的条件184
d X vp-oi 5.1.1光的干涉现象184
SPEDN}/^ 5.1.2光干涉的条件185
[bIR$c[G 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
r1o_i;rg 5.2双光束干涉189
oyt#C HX 5.2.1分波面双光束干涉189
r@ 9qjva 5.2.2分振幅双光束干涉193
:!nBTw 5.3多光束干涉200
KfkE'_ F 5.3.1平行平板的多光束干涉200
%J%ZoptY: 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
X1GpLy)p 5.4光学薄膜208
WG\gf\= I 5.4.1单层光学薄膜208
[Dou%\ 5.4.2多层光学薄膜210
`E4OgO 5.4.3光学薄膜的应用214
'
+*,|;? 5.4.4高反射率的测量217
7x ?2(( 5.5典型的干涉仪及其应用219
u lzQ[?OMl 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
*k%3J9=-1 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
Z-wvd w]$ 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
Z/hk)GI 5.6光的相干性227
LsGu-Y 5^ 5.6.1光的空间相干性227
erQ0 fW 5.6.2光的时间相干性232
{6uh Ub
例题235
XnCrxj 习题238
:lGH31GG 第6章光的衍射243
8fI&-uP{g 6.1光的衍射现象243
HGJfj*JH 6.2衍射的基本原理244
4X^{aIlshk 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
Ml Bw=Nr 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
v!b
8_0~u6 6.2.3衍射的巴比涅原理250
tm[e?+Iq 6.3夫琅禾费衍射250
RX DPT 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
(b }}' 6.3.2矩孔衍射251
$*Z Zh 6.3.3单缝衍射255
PiTe/ 6.3.4圆孔衍射256
OYC\+
= 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
n$S`NNO{] 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
Q|+g= |%^ 6.4.2成像系统的分辨率261
!R/- |Kjy 6.5夫琅禾费多缝衍射264
- Ze{d$ 6.5.1强度分布公式264
"Nx3_mQ 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
3-T}8VsiP 6.6衍射光栅270
ag
\d4y 6 6.6.1光栅的分光性能270
3>I 6.6.2闪耀光栅273
QaMB=wVr 6.6.3波导光栅275
)f6:{ma 6.7菲涅耳衍射278
BL&D|e 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
<P"4Mk7`s 6.7.2菲涅耳波带片282
P4~=_Hh 6.7.3菲涅耳直边衍射285
p>c` GDU 6.8全息术290
5cza0CriJ 6.8.1全息术的原理291
aYyUe> 6.8.2全息术的特点293
'\iW p?`$ 6.8.3全息术的应用293
$)fybn Y 例题296
U.[?1: v 习题299
+[s ZE
X 第7章晶体光学302
5r$ X 7.1介电张量302
C<?Huw4R0 7.1.1各向异性介质的介电张量302
+-B`Fya 7.1.2介电张量的对称性304
ERE1XOe=D 7.2单色平面波在晶体中的传播306
j+>#.22+ 7.2.1相速度和光线速度306
Y ^(Sc4 W 7.2.2菲涅耳公式309
R1%2]? 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
f zVU 9BU 7.3.1晶体的光学分类311
3Q@HP ;< 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
vj23j[!| 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
5"] t{-PD 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
g+-=/Ge 7.4晶体光学性质的图形表示318
v GT#BS% 7.4.1折射率椭球318
dK45&JHoW^ 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
D <m+M@u 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
_Wjd`* 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
F9|\(St & 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
0{ O|o_ 7.5.3斯涅耳作图法329
VTQxg5P c 7.6偏振器和补偿器332
_H41qKS{Ul 7.6.1偏振器332
nsCat($) 7.6.2波片338
tv+H4/ 7.6.3补偿器341
4Z Z/R?AiK 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
RQ1`k,R= 7.7.1偏振光的矩阵表示343
V|h/ a\P 7.7.2正交偏振345
ZN:~etd 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
"F*'UfOwrZ 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
Wy'H4Rg8 7.8偏振光的干涉351
1f"LAs`% 7.8.1平行偏振光的干涉351
Z L3aO,G2 7.8.2会聚光的偏光干涉354
osJ;"B36 7.9电光效应357
Ikkv <uY 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
[,F5GW{x 7.9.2电光张量357
^r7-| 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
E,#J\)'z 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
n j7wc9z4 7.9.5横向泡克尔效应363
`W8A * 7.9.6电光效应的应用364
-n-rKN.T 7.10声光效应369
m,~
@1 7.10.1声光衍射369
-'tgr6=|w" 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
QDRgVP 7.10.3布拉格衍射371
(]Z$mv! 7.10.4声光效应的应用373
0$n0f u 7.11旋光现象375
(L)tC*Qjc
7.11.1旋光现象的观察和规律375
?]fd g;?@ 7.11.2旋光现象的解释377
I\6u(; @ 7.12磁致旋光效应 379
2[\I{<2/9 7.12.1法拉第效应379
WheJ 7~ 7.12.2法拉第效应的应用381
Di3<fp#w# 例题383
,Z7tpFC 习题388
i6^COr 第8章光的吸收、色散和散射391
dz', !|> 8.1光与物质相互作用的经典理论391
%C]K`=vI- 8.1.1经典理论的基本方程392
# !?5^O 8.1.2介质的复折射率393
EH'?wh|Yp 8.2光的吸收396
Z7eD+4gD 8.2.1光吸收定律396
He4sP` &I 8.2.2一般吸收与选择吸收397
;P-xKRU!Xx 8.2.3吸收光谱399
f!`,!dZgkd 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
L` yyn/2> 8.3光的色散403
qp-/S^ % 8.3.1正常色散与反常色散404
(9N75uCa 8.3.2光孤子406
H4HWr6 8.4光的散射407
"RG.27 8.4.1线性散射408
acWm+ 8.4.2非线性散射413
GdqT4a\S 例题417
[TP r 习题418
Wm p,,H 第9章现代光学技术简介420
silTL _$ 9.1航天光学遥感420
P5+FZzQ 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
Q?GmSeUi 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
9w
-t9X>X 9.1.3航天光学遥感的发展426
cS98%@ DR 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
6#+&_ #9 9.2自适应光学430
Rx$5#K!%M 9.2.1自适应光学的概念430
T4`.rnzyRb 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
qA< PF+f 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
"WTnC0< 9.2.4自适应光学技术应用举例437
G)b6Rit 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
q%=`PCty 9.3红外与微光成像442
UW+|1Bj_: 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
T jO}P\p 9.3.2红外热成像技术443
%3 ecV$ 9.3.3微光成像技术448
C3af>L@} 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
1"r6qYN!> 9.4瞬态光学456
c <[?Z7y 9.4.1高速摄影456
JJ3(0
+ 9.4.2超短脉冲激光技术460
FAVw80?5k 9.5光学信息处理462
`z$<1Q T 9.5.1光学信息处理的基本原理462
7E$
e1= 9.5.2光学信息处理的应用举例465
, z1X{ 9.5.3空间光调制器469
YCwfrz 9.5.4小结472
lvi~GZ 9.6微光学472
I
U/HYBJH 9.6.1微光学的基本概念472
+*3 \ C! 9.6.2微光学元件和系统的设计474
-I.OvzQ* 9.6.3微光学元件加工技术475
~Dw.3P:- 9.6.4微光学元件的应用483
T<\Q4Coth 9.6.5我国在微光学方面的研究486
m'$]lf;* 9.7单片光电集成486
O $uXQ.r 9.7.1单片光电集成的概念487
~S)o (' 9.7.2Si基单片OEIC489
iIwMDlQ " 9.7.3GaAs基单片OEIC490
oc ,a 9.7.4InP基单片OEIC491
6elmLDMni\ 9.7.5小结494
Exox&T 习题答 案495
~Rx[~a 参考文献502
