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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P u(kCH{ SP4(yJ y& 光学教程 Q zY5S0 @v/
8}n 作者：叶玉堂
nq\~`vH|Gd 图书详细信息： `We?j 7O ISBN：7302114617
@=K*gbq5 定价：48元
@DKph!c r 印次：1-1
(d['f]S+& 装帧：平装
!.7m4mKzo 出版日期：2005-8-1
91UC>]}H 图书简介： >vDi, qmZ 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。
_Nf%x1m5s 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。
!Y*O0_ 前言： {5 (M 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。
mcWN. 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。
!gi3J @ 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!
REPI >-| 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。
I.p "8I; 编者
Kc`#~-`,( 2005年2月于电子科技大学
a``Q}.ST 目录： w}U'>fj 第一篇应 用 光 学
A`V:r2hnb 第1章几何光学基础3
&H%z1Lp 1.1几何光学的基本定律3
GD4+f|1.* 1.1.1发光点、
光线和光束3
V=E5pB`Pr 1.1.2几何光学的基本定律4
@eP(j@(^ 1.1.3全反射5
!!6g<S7) 1.1.4费马原理6
OKnpG*)u=g 1.2物像基本概念7
0NXaAf:2Z 1.2.1光学系统与完善像概念7
<-HWs@8# 1.2.2物和像的概念8
_+<AxE 9\ 1.3球面和球面系统9
EV_u8?va 1.3.1符号法则9
+<3e@s& 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
:JK+V2B$H 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
Dk}txw}# 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
[pSQ8zdF" 1.3.5球面反射镜17
/U="~{*-R 1.3.6共轴球面系统19
`m\ ?gsw7 1.3.7透镜21
dZ Ab' : 1.4平面与平面系统23
(]$&.gE.F 1.4.1平面反射镜23
IeB^B D+j 1.4.2平行平板26
C^!~WFy 1.4.3反射棱镜28
}BiA@n, 1.4.4折射棱镜32
uk3PoB^ > 1.4.5光楔33
a lyA#zao| 1.5光学材料34
UZo[]$"Q` 例题37
"F?p Y@4 习题39
]T%wRd5&- 第2章理想光学系统42
B] PG 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
aL/7xa 2.1.1理想光学系统的基本特性42
rji<g>GQ 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
|^O3~!JP(> 2.2理想光学系统的物像关系45
h YVy 65Ea 2.2.1图解法求像45
zI_pP?4;.q 2.2.2解析法求像46
M aP - 2.3理想光学系统的放大率48
L7N>p4h]Xj 2.3.1放大率48
)SfM `W)Y 2.3.2节点和节平面49
=!=DISPo 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
*s!T$oc 2.4理想光学系统的组合52
+Rq]_ sDu 2.4.1双光组组合52
4qyPjAG 2.4.2多光组组合55
C`\yc_b9Pf 2.5单透镜57
2Iq*7 n:v0 2.5.1单个折射球面的主点57
[L?WM>] % 2.5.2单
透镜的基点与基面58
}L X.gm 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
cLIeo{H 2.6光学系统中的光束限制62
!lI1jb" 2.6.1光阑及其作用62
*-s':('R 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
KXcE@q9 2.6.3视场光阑65
`'ak/%Krh 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
7qg . :h 2.6.5光学系统的景深67
$~T|v7Y% 2.6.6远心光路70
ORt)sn&~d 2.7像差概述72
tA-p!#V<k1 2.7.1轴上点球差72
K?=g
IC: 2.7.2单色光轴外像差73
-9(nsaV 2.7.3色差78
} 5y ]kn 2.8波像差80
LH q*E` 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
>x${I`2w 2.9.1近轴光的矩阵表示82
)>! y7/3 2.9.2物像矩阵83
Rc~63![O. 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
V/J- zH& 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
df9$k0Fx 例题88
da$ErN '{ 习题91
}SG b`l 第3章光学仪器的基本原理94
VpB+|%@p 3.1眼睛94
V4|l7 3.1.1眼睛的结构94
03 ;L 3.1.2眼睛的调节96
}Q_ }c9? 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
{Yv5Z.L&( 3.1.4眼睛的分辨率98
cB7'>L 3.2放大镜98
(E \lLlN 3.2.1放大镜的放大率99
a7e.Z9k! 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
Ki%RSW(_` 3.3显微镜101
YF13&E2`\ 3.3.1显微镜的成像原理101
<#e!kWGR? 3.3.2显微镜中的光束限制103
N)X51; + 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
A )xfO- 3.3.4显微物镜106
cnM`ywKW 3.4望远镜107
0|~3\e/QV 3.4.1望远镜的一般特性107
Yu|L6#[E 3.4.2望远物镜110
K[9 {]$(Z 3.4.3望远镜目镜111
Kk/cI6`W 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
<is%lx(GDX 3.5摄影系统118
8-q4' @( 3.5.1摄影物镜的光学特性118
Wp //SV 3.5.2摄影物镜的景深120
Wq*W+ 7=. 3.5.3摄影物镜的类型121
:SVWi}:Co1 3.6现代光学系统122
UvVq# < - 3.6.1激光光学系统122
^-K ~ y 3.6.2傅里叶变换光学系统128
s@|TQ9e |j 3.6.3线性成像物镜131
kSO:xS0 _N 习题133
ASa Nac-3 第二篇物 理 光 学
3mXRLx=0> 第4章光的电磁理论137
4|KtsAVp{ 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
# |,c3$ 4.1.1电磁波谱137
V e4@^Jy; 4.1.2电磁场基本方程138
t +n+ _X 4.2光波在各向同性介质中的传播141
<_-8)abK 4.2.1波动方程141
8[H)t Kf8 4.2.2时谐均匀平面波143
>FReGiK$T 4.3光波的偏振特性150
CM+/.y T 4.3.1光波的偏振态150
rTM0[ 2N 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
.$"69[1H 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
Xldz& &@ 4.4.1反射定律、折射定律154
1)ZdkTF@H 4.4.2菲涅耳公式156
Eo_; N c 4.4.3反射率和透射率160
mjbV^^> 4.4.4全反射与临界角164
_~uYNvmg 4.5光波场的频率谱168
[HQ Bx`3TS 4.5.1光波场的时间频率谱168
z229:L6" 4.5.2光波场的空间频率谱173
hB-<GGcO < 4.6球面光波和柱面光波176
9E]7Etfw 4.6.1球面光波176
4$8\IJ7G 4.6.2柱面光波177
,98`tB0 例题178
4GqE%n+ta~ 习题181
LArfX,x3i 第5章光的干涉184
~b LhI 5.1光干涉的条件184
gR 8v F 5.1.1光的干涉现象184
C07 U.nzh 5.1.2光干涉的条件185
FY <77i 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
+AL(K: 5.2双光束干涉189
B I 0 A0 5.2.1分波面双光束干涉189
w"B M J+ 5.2.2分振幅双光束干涉193
- x]gp5 5.3多光束干涉200
!7aJfs2 5.3.1平行平板的多光束干涉200
qn~ :B7f 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
7VAet 5.4光学薄膜208
F(;C \[Ep 5.4.1单层光学薄膜208
2^=.jML[ 5.4.2多层光学薄膜210
i{6wns?KMj 5.4.3光学薄膜的应用214
XGMO~8 3 5.4.4高反射率的测量217
F9 C3i 5.5典型的干涉仪及其应用219
]$?\,` 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
"\1Q J 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
hS +R /7 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
\x+ "1 5.6光的相干性227
m6M:l"u 5.6.1光的空间相干性227
6*=7ifS 5.6.2光的时间相干性232
RaLc}F)9 例题235
rgXD>yu( 习题238
7NDjXcuq 第6章光的衍射243
Z^yhSbE{5 6.1光的衍射现象243
Rz!! ;<ye8 6.2衍射的基本原理244
\P7y&`| 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
-[.A6W 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
s+XDtO 6.2.3衍射的巴比涅原理250
}uk]1M2= 6.3夫琅禾费衍射250
HVK./y qy 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
sn.&| )?Fi 6.3.2矩孔衍射251
xl;0&/7e 6.3.3单缝衍射255
keL!;q|r-) 6.3.4圆孔衍射256
Ld3!2g2y7& 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
lM-*{<B 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
m L[Y{t#N 6.4.2成像系统的分辨率261
L% ?3VW 6.5夫琅禾费多缝衍射264
Bwg\_:vq 6.5.1强度分布公式264
P V,AN
6.5.2多缝衍射的特点与图样266
%t<ba[9F 6.6衍射光栅270
A J"/T+g_ 6.6.1光栅的分光性能270
B[nkE+s 6.6.2闪耀光栅273
%H'*7u2 6.6.3波导光栅275
;m cu(J 6.7菲涅耳衍射278
vQIN#;m4 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
2rJeON 6.7.2菲涅耳波带片282
, 1` -u$ 6.7.3菲涅耳直边衍射285
>*cg
K}!@ 6.8全息术290
Jd p@3mP
6.8.1全息术的原理291
JypXQC}~ 6.8.2全息术的特点293
m5rJY/ 6.8.3全息术的应用293
eGh7 ,wngH 例题296
auT'ATW7i 习题299
WYNO6Xb#: 第7章晶体光学302
z^=e3~-J 7.1介电张量302
Du."O]syD 7.1.1各向异性介质的介电张量302
8'6$t@oT9w 7.1.2介电张量的对称性304
ccu13Kr>E 7.2单色平面波在晶体中的传播306
7f\@3r 7.2.1相速度和光线速度306
N"wp2 w 7.2.2菲涅耳公式309
2>!? EIE7 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
,,KGcDBj 7.3.1晶体的光学分类311
0[T>UEI? 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
jJD Y l( [ 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
"~HV!(dRMC 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
8x9$6HO 7.4晶体光学性质的图形表示318
KGoHn6jM 7.4.1折射率椭球318
]h6mJ{k 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
=y kOh_M 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
81<0B @E 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
c zv )D\* 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
XTOZ]H*^ 7.5.3斯涅耳作图法329
oK3aW6 7.6偏振器和补偿器332
\<R .F
7.6.1偏振器332
3Ta<7tEM 7.6.2波片338
f8' $Mn, 7.6.3补偿器341
HAr_z@#E 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
xFY<
ns 7.7.1偏振光的矩阵表示343
c& JYbq 7.7.2正交偏振345
wuQ>|\Zs 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
$=-Q]ld&] 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
^,M& PP6 7.8偏振光的干涉351
/NDuAjp[@ 7.8.1平行偏振光的干涉351
\"u3 x. ! 7.8.2会聚光的偏光干涉354
"=BO,see9 7.9电光效应357
^sjL@.'m$N 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
+e6c4Tw/ 7.9.2电光张量357
/-W-MP=Wd 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
>.- $ ?2 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
K9J"Q4pEC 7.9.5横向泡克尔效应363
yw( E} 7.9.6电光效应的应用364
Gqr Oj++> 7.10声光效应369
i!=2 8|_ 7.10.1声光衍射369
.V\ M/q\Tv 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
N3`W%ws`~ 7.10.3布拉格衍射371
U8 b1
sz 7.10.4声光效应的应用373
j_r7oARL 7.11旋光现象375
F}lgy;= h 7.11.1旋光现象的观察和规律375
]U,K]y[Bj 7.11.2旋光现象的解释377
l^IPN 'O@ 7.12磁致旋光效应 379
XI*_t i 7.12.1法拉第效应379
gAY%VFBP0 7.12.2法拉第效应的应用381
426)H_wx 例题383
/@.c
59r 习题388
D-8>?`n\ 第8章光的吸收、色散和散射391
IHg)xZ 8.1光与物质相互作用的经典理论391
yO6
_G q{ 8.1.1经典理论的基本方程392
$pT%7jV} 8.1.2介质的复折射率393
_uO#0
)l 8.2光的吸收396
YW}1 iT/H 8.2.1光吸收定律396
x\Y%/C[Kc 8.2.2一般吸收与选择吸收397
~Lc>~!!t 8.2.3吸收光谱399
.=>T yq 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
`F Imi9%F 8.3光的色散403
I>27U<PX 8.3.1正常色散与反常色散404
r]{fjw(~ 8.3.2光孤子406
#&1Y!kbdd 8.4光的散射407
Te8BFcJG 8.4.1线性散射408
TgaDzF,j{A 8.4.2非线性散射413
sQA{[l!aj 例题417
c#G]3vTdE 习题418
(jD..qMs# 第9章现代光学技术简介420
f$E66yG 9.1航天光学遥感420
}eX_p6bBw 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
v}IP%84 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
'^l/e: (H3 9.1.3航天光学遥感的发展426
wE75HE`gW 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
dv0TJ 0% 9.2自适应光学430
eh'mSf^=p 9.2.1自适应光学的概念430
W RAW%?$ 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
NEO~|B*oDU 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
lxK_+fj
q 9.2.4自适应光学技术应用举例437
,h2q 37 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
tji,by#E/% 9.3红外与微光成像442
@"s\eL,r 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
hh"0z] 9.3.2红外热成像技术443
qD\%8l.] Z 9.3.3微光成像技术448
fBH&AO$Q 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
s8| #sHT 9.4瞬态光学456
8m A6l0 9.4.1高速摄影456
D,eJR(5I 9.4.2超短脉冲激光技术460
'w%N(N tq 9.5光学信息处理462
,l<-*yMD 9.5.1光学信息处理的基本原理462
&Jj> jCg 9.5.2光学信息处理的应用举例465
U!a"r8u|8q 9.5.3空间光调制器469
G
7)D+],{Y 9.5.4小结472
~,e!t.339 9.6微光学472
>B~jPU 9.6.1微光学的基本概念472
>V(2Ke Y 9.6.2微光学元件和系统的设计474
SEchF"KJQF 9.6.3微光学元件加工技术475
~+>M,LfK 9.6.4微光学元件的应用483
LbR/it'} 9.6.5我国在微光学方面的研究486
<J-OwO a-1 9.7单片光电集成486
vP}K(' ( 9.7.1单片光电集成的概念487
ioi 9.7.2Si基单片OEIC489
}WGi9\9T& 9.7.3GaAs基单片OEIC490
Q]xW}5
/ 9.7.4InP基单片OEIC491
29ft!R>[ 9.7.5小结494
o33{tU p' 习题答 案495
zF i+6I$ 参考文献502
