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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nr9c G/" ;,_c1x/F 光学教程 3WdANR 9_S>G$9D 作者：叶玉堂
nxYp9,c" 图书详细信息： D8_-Dvp7H ISBN：7302114617
8[z& g%u 定价：48元
.hXdXY 印次：1-1
Y{#m=-h 装帧：平装
F_Mi/pB^`9 出版日期：2005-8-1
_52BIrAO2 图书简介： xSHeP`P^X 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
QI2T G, 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
IC7S
+v 前言： YVLaO*( f 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
'roZ:NE 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
7^:0? Q 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
Ijj]_V{, 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
s8N\cOd#i 编者
M e*] Bh 2005年2月于电子科技大学
M%2 F7 FY 目录： 3F0:v,+; 第一篇应 用 光 学
^E8eW 第1章几何光学基础3
&Ex Yul 1.1几何光学的基本定律3
Z-+p+34ytq 1.1.1发光点、
光线和光束3
jlZW!$Iq 1.1.2几何光学的基本定律4
d<v>C-nk% 1.1.3全反射5
GzUgzj|BN~ 1.1.4费马原理6
=w!14@W 1.2物像基本概念7
/TgG^|
1.2.1光学系统与完善像概念7
V+l>wMeo 1.2.2物和像的概念8
=p)Wxk 1.3球面和球面系统9
d98Z C+q 1.3.1符号法则9
ewtoAru 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
[Hww3+~+ 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
t XTa>Q 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
< 3>Ou(F 1.3.5球面反射镜17
5sq#bvfJ o 1.3.6共轴球面系统19
G =+ sW 1.3.7透镜21
a[GlqaQy+- 1.4平面与平面系统23
B/Lx, 1.4.1平面反射镜23
NY
ZPh%x 1.4.2平行平板26
r,x;q 1.4.3反射棱镜28
+'x`rk 1.4.4折射棱镜32
'N0/;k0ax 1.4.5光楔33
E0}jEl/{ 1.5光学材料34
)*iSN*T8q 例题37
NTVdSK7z~H 习题39
h30~2]h H 第2章理想光学系统42
'7{0k{ 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
>i4UU0m 2.1.1理想光学系统的基本特性42
-_ [Z 5%B 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
a-,BBM 8| 2.2理想光学系统的物像关系45
xF_ Y7rw1w 2.2.1图解法求像45
$IQ !g 2.2.2解析法求像46
3L4lk8Dd 2.3理想光学系统的放大率48
$N=A, S 2.3.1放大率48
vF ;%#P 2.3.2节点和节平面49
cV5Lp4wY? 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
t HPC 2.4理想光学系统的组合52
xgt dmv % 2.4.1双光组组合52
Tp`by
1s 2.4.2多光组组合55
^6ZA2-f/<8 2.5单透镜57
n}yqpW!%n 2.5.1单个折射球面的主点57
b#.hw2?a` 2.5.2单
透镜的基点与基面58
G)?O!(_ 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
0@t/j< 5o 2.6光学系统中的光束限制62
g Bq , So 2.6.1光阑及其作用62
k"V3FXC) 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
b' ^ -$ 2.6.3视场光阑65
pscCXk(|A` 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
fdN-Zq@' 2.6.5光学系统的景深67
t.>vLzrU 2.6.6远心光路70
PZR pH 2.7像差概述72
V2'(}k 2.7.1轴上点球差72
^Y n{Vi2. 2.7.2单色光轴外像差73
7k:}9 M~ 2.7.3色差78
t}`|\*a 2.8波像差80
| 9!3 {3 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
OlFls 8#> 2.9.1近轴光的矩阵表示82
~^IS{1 2.9.2物像矩阵83
/H,!7!6>? 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
,l` q 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
s%J|r{F6 例题88
p/'C
v 习题91
ZV_Z)< 第3章光学仪器的基本原理94
6A/Nlk. 3.1眼睛94
cu|#AW 3.1.1眼睛的结构94
`qSNS-> 3.1.2眼睛的调节96
M\8FjJ>9 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
7##nY3",^ 3.1.4眼睛的分辨率98
2:/' 3.2放大镜98
?U2ed)zzw 3.2.1放大镜的放大率99
]{nFB3vtB 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
7vcYI#(2
Y 3.3显微镜101
x"v5'EpL 3.3.1显微镜的成像原理101
_d]w)YMO 3.3.2显微镜中的光束限制103
D_9&=a a' 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
T2 } I,{U 3.3.4显微物镜106
hX 9.%-@sR 3.4望远镜107
s+tS4E? 3.4.1望远镜的一般特性107
-^$CGRE6A 3.4.2望远物镜110
} !& w<wR 3.4.3望远镜目镜111
_W ]2~9 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
wQp,RpM 3.5摄影系统118
v (=fV/ 3.5.1摄影物镜的光学特性118
)Bl% { C 3.5.2摄影物镜的景深120
6k42>e*p 3.5.3摄影物镜的类型121
=5%jKHo+9z 3.6现代光学系统122
_1dG!! L_ 3.6.1激光光学系统122
Xe*@`&nv@ 3.6.2傅里叶变换光学系统128
?qw&H / R 3.6.3线性成像物镜131
8b(UqyV 习题133
omEC es) 第二篇物 理 光 学
W]_+ 3qvZ 第4章光的电磁理论137
)wpBxJ;dB} 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
8:L%- 4.1.1电磁波谱137
}%y_Lc L 4.1.2电磁场基本方程138
Vs8os+ 4.2光波在各向同性介质中的传播141
sG0cN;I]t 4.2.1波动方程141
/zuU 4.2.2时谐均匀平面波143
_xAdvr' W 4.3光波的偏振特性150
8:$kFy\A' 4.3.1光波的偏振态150
7u! R 'D 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
|vTirZP 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
*0l^/jq n: 4.4.1反射定律、折射定律154
0FjSa\ZH 4.4.2菲涅耳公式156
| j^> 6nE 4.4.3反射率和透射率160
20 zIO.&o 4.4.4全反射与临界角164
/I$g .f/# 4.5光波场的频率谱168
- CT?JB 4.5.1光波场的时间频率谱168
/%Rz`} 4.5.2光波场的空间频率谱173
VV?+q) 4.6球面光波和柱面光波176
=^q: h< 4.6.1球面光波176
0l.+yr}PE 4.6.2柱面光波177
tV*g1)'zX 例题178
9:fVHy nr 习题181
JF%+ T yMe 第5章光的干涉184
E} U y- 5.1光干涉的条件184
:8E(pq|1PB 5.1.1光的干涉现象184
+%?_1bGX> 5.1.2光干涉的条件185
0}PW ?t76 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
l0tMdsz 5.2双光束干涉189
n|SsV
5.2.1分波面双光束干涉189
$62ospR^Y 5.2.2分振幅双光束干涉193
26 o68U8&y 5.3多光束干涉200
(
y2%G=.j 5.3.1平行平板的多光束干涉200
H `),PY2 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
D>?%p"e 5.4光学薄膜208
UG&/0{j5XV 5.4.1单层光学薄膜208
Tp)-L0kD_k 5.4.2多层光学薄膜210
7I^(v Q 5.4.3光学薄膜的应用214
bH3-#mw5w 5.4.4高反射率的测量217
yew9bn0a= 5.5典型的干涉仪及其应用219
Go w_a' 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
E:&=A 4 % 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
D7[ 8*^ 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
BGLJ>zkq 5.6光的相干性227
asj^K|.z 5.6.1光的空间相干性227
b0 PF7PEEQ 5.6.2光的时间相干性232
I Zi1N 例题235
c/x ^I{b* 习题238
oq^#mJL 第6章光的衍射243
T N .mNl% 6.1光的衍射现象243
(t>BO`, 6.2衍射的基本原理244
SEIGs_^'\ 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
p r(:99~3 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
`L]cJ0tAs 6.2.3衍射的巴比涅原理250
Pqo"~&Y|~ 6.3夫琅禾费衍射250
-+Kx^ V#'R 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
;pBSGr 9 6.3.2矩孔衍射251
vtCt6M 6.3.3单缝衍射255
[,8@oM# 6.3.4圆孔衍射256
-% 5*c61 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
?\(E+6tpP 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
%%G2w6 3M 6.4.2成像系统的分辨率261
&Jk0SUk MP 6.5夫琅禾费多缝衍射264
xl5mI~n_~ 6.5.1强度分布公式264
;} Ty b 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
x : `oqbd 6.6衍射光栅270
iNe;h| 6.6.1光栅的分光性能270
? Z.p.v 6.6.2闪耀光栅273
kHo0I8
6.6.3波导光栅275
QPg
QM6 6.7菲涅耳衍射278
eL0 U5># 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
J)x-Yhe 6.7.2菲涅耳波带片282
c/^}
=t( 6.7.3菲涅耳直边衍射285
L1VUfEG- 6.8全息术290
#:3ca] k 6.8.1全息术的原理291
i!*w'[G->Y 6.8.2全息术的特点293
jdK~]eld= 6.8.3全息术的应用293
0 x4Xs 例题296
~ZweP$l 习题299
Cf91#% :cN 第7章晶体光学302
&;&i#ZO 7.1介电张量302
+j1s*}8 7.1.1各向异性介质的介电张量302
,5mK_iUw3 7.1.2介电张量的对称性304
Qo4]_,kR 7.2单色平面波在晶体中的传播306
Q]S~H+eRy 7.2.1相速度和光线速度306
%nSm 32/t3 7.2.2菲涅耳公式309
S*Qip,u 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
IGV @tI 7.3.1晶体的光学分类311
9s>q4_ D 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
AME3hA 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
6y)TXp 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
zq>pK_WG 7.4晶体光学性质的图形表示318
|F =!0Id< 7.4.1折射率椭球318
F=7X ,hK 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
A5S9F8Q/] 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
B5GT^DaT 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
<1YINkRz 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
tSaLR90Y6 7.5.3斯涅耳作图法329
'Ybd'|t{} 7.6偏振器和补偿器332
-*~ = 4m< 7.6.1偏振器332
!8 lG"l|,l 7.6.2波片338
5^<X:1J$ 7.6.3补偿器341
X; lL$ 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
j]U sb_7 7.7.1偏振光的矩阵表示343
PI R# M(' 7.7.2正交偏振345
VkTdpeBV 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
<o@&I "
o 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
g HdNqOy
c 7.8偏振光的干涉351
x' >Nz{B,P 7.8.1平行偏振光的干涉351
~P8 6=Vw 7.8.2会聚光的偏光干涉354
jd 8` D6|Z 7.9电光效应357
7?!A~Seo| 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
[EI~/#; 7.9.2电光张量357
:)o 4fOJ8 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
KJn@2x6LP 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
Dk8
O*B 7.9.5横向泡克尔效应363
Cuu yG8 7.9.6电光效应的应用364
B~+3<# B 7.10声光效应369
t5t,(^ ;f 7.10.1声光衍射369
kW#,o 9f\ 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
nGQc;p5; 7.10.3布拉格衍射371
%:2EoX N" 7.10.4声光效应的应用373
Fa<>2KkOr 7.11旋光现象375
, I6jfXI4 7.11.1旋光现象的观察和规律375
yM aU`z 7.11.2旋光现象的解释377
Le;;Yd}f 7.12磁致旋光效应 379
[Jv0^"] 7.12.1法拉第效应379
mApn[)?tv 7.12.2法拉第效应的应用381
g_X-.3=2K 例题383
:btb|^C 习题388
Hdvtgss ! 第8章光的吸收、色散和散射391
t/55tL 8.1光与物质相互作用的经典理论391
i7$4i| 8.1.1经典理论的基本方程392
W>f q 9 8.1.2介质的复折射率393
!d nCr R 8.2光的吸收396
er@"4R0 8.2.1光吸收定律396
tfB}U. 8.2.2一般吸收与选择吸收397
X$*MxMNs 8.2.3吸收光谱399
kY>jp@w V 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
S!+c1q:
]. 8.3光的色散403
mj{B_3b5 8.3.1正常色散与反常色散404
;f;A" 8.3.2光孤子406
eTg8I/ )%B 8.4光的散射407
di.yh3N$ 8.4.1线性散射408
a8 X}r. 8.4.2非线性散射413
o;'E("!<Z 例题417
+kA>^ 习题418
CFE ubEb 第9章现代光学技术简介420
k=]#)A(#C 9.1航天光学遥感420
*Jn Y0xP 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
sX8d8d`} 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
6HroKu 9.1.3航天光学遥感的发展426
k+9*7y8w 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
->Z9j(JU 9.2自适应光学430
cp1-eR_& 9.2.1自适应光学的概念430
G^r`)ND 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
(g" {A 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
8Z&M}Llk 9.2.4自适应光学技术应用举例437
jY;T:C-T 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
4^ r4 O# 9.3红外与微光成像442
n[S-bzU^t 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
|>^5G@e 9.3.2红外热成像技术443
6a*?m{ 9.3.3微光成像技术448
dU}Cb?]7s 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
$- D }y: 9.4瞬态光学456
P"(VRc6x 9.4.1高速摄影456
=Bg $OX 9.4.2超短脉冲激光技术460
Vc[aNp E 9.5光学信息处理462
l4s*+H$vd? 9.5.1光学信息处理的基本原理462
1d$qr` 9.5.2光学信息处理的应用举例465
@V?T'@W7D 9.5.3空间光调制器469
L@5sY0 M 9.5.4小结472
&Fiesi!tET 9.6微光学472
V`
T l$EF 9.6.1微光学的基本概念472
-F. c<@*E 9.6.2微光学元件和系统的设计474
_sb~eB~<( 9.6.3微光学元件加工技术475
0g 2? 9.6.4微光学元件的应用483
zG0]!A 9.6.5我国在微光学方面的研究486
[psZ c'q 9.7单片光电集成486
d*YVk{s7V 9.7.1单片光电集成的概念487
mEm=SpO[$o 9.7.2Si基单片OEIC489
O~Jm< 9.7.3GaAs基单片OEIC490
]'NL-8x"> 9.7.4InP基单片OEIC491
`@q\R-` 9.7.5小结494
hv 习题答 案495
Y\,aJL$ 参考文献502
