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2005-09-22 21:35 |
光学专业书籍推荐
光学专业书籍推荐:第一本《光学教程》,出版日期:2005-8-1。 (Cd{#j< ~nc([%!=
p't:bR , !%R5*?=D 光学教程 ;(0$~O$3u S}Y|s]6 作者:叶玉堂 ~TFYlV 图书详细信息: o"}&qA; ISBN:7302114617 pH l2!{z 定价:48元 6?.pKFBZ 印次:1-1 akCo+ @ 装帧:平装 ZMMo6; 出版日期:2005-8-1 h4.=sbzZ 图书简介: ytV)!xe 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。 $EGRaps{j> 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。 ~& WN)r'4y 前言: }Wche/g` 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。 :Ip:sRz 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。 /b:t;0G 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! ^0tf1pV2 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。 u6Qf*_- K 编者 Li-(p" 2005年2月于电子科技大学 oTD-+MZn 目录: _X2EBpZp 第一篇应 用 光 学 %::deV7 第1章几何光学基础3 'uf\.F 1.1几何光学的基本定律3 1.95 ^8 1.1.1发光点、光线和光束3 /sT
^lf= 1.1.2几何光学的基本定律4 ^g-t#O lD? 1.1.3全反射5 ^?7dOW 1.1.4费马原理6 1S(\2{Ylo 1.2物像基本概念7 H1%[\X?= 1.2.1光学系统与完善像概念7 Jg|cvu-+ 1.2.2物和像的概念8 G>w?9:V} 1.3球面和球面系统9 bA<AG* 1.3.1符号法则9 ZAX0n!db3 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10 ta4JWllf 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12 W\qLZuQ 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15 pba8=Z 1.3.5球面反射镜17 ^>X)"'0+ 1.3.6共轴球面系统19 $#!UGY 1.3.7透镜21 ZG@M%|> 1.4平面与平面系统23 ]C
~1]7vb 1.4.1平面反射镜23 b WbXh$ 1.4.2平行平板26 ]Q4PbW 1.4.3反射棱镜28 "o{)X@YN] 1.4.4折射棱镜32 FJf~vAQ 1.4.5光楔33 [l':G ] 1.5光学材料34 z{@R.'BD 例题37 '{0[&i* 习题39 pFJQ7Jlx 第2章理想光学系统42 <wt$Gglk 2.1理想光学系统的基本特性、基点和基面42 /$9BPjO{ 2.1.1理想光学系统的基本特性42 BU9J_rCIv 2.1.2理想光学系统的基点和基面43 )Ab6!"' 2.2理想光学系统的物像关系45 cZgMA8
F 2.2.1图解法求像45 2sqm7th 2.2.2解析法求像46 ',JrY) 2.3理想光学系统的放大率48 i>Fvmw 2.3.1放大率48 Lvi[*une| 2.3.2节点和节平面49 Oz&+{ c 2.3.3用平行光管测定焦距的原理51 ;Rhb@]X 2.4理想光学系统的组合52 Gg9VS&VI 2.4.1双光组组合52 a(@p0YpKT 2.4.2多光组组合55 <8rgtu!VU 2.5单透镜57 !.3R~0b 2.5.1单个折射球面的主点57 T3Frc ]6,4 2.5.2单透镜的基点与基面58 T0`"kjE 2.5.3薄透镜和薄透镜组61 ]am~aJ|L
2.6光学系统中的光束限制62 pd4cg?K 2.6.1光阑及其作用62 &:c:9w 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63 T~%H%O(F 2.6.3视场光阑65 /Fv/oY 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65 Z&FkLww 2.6.5光学系统的景深67 OGJ=VQA 2.6.6远心光路70 2'wr={>W 2.7像差概述72 4l&"]9D 2.7.1轴上点球差72 K8
b+
2.7.2单色光轴外像差73 {J~(#i
k
2.7.3色差78 LY-lTr@A^
2.8波像差80 M[aT2A 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81 2wx!Lpr<i_ 2.9.1近轴光的矩阵表示82 B(j02<- 2.9.2物像矩阵83 #>8T*B 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85 {~"7vkc+ 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86 tu\mFHvlg 例题88 -@''[m .* 习题91 V43nws"4 第3章光学仪器的基本原理94 [N)#/6j 3.1眼睛94 GS\%mPZ 3.1.1眼睛的结构94 1GtOA3,~;- 3.1.2眼睛的调节96 `gBD_0<T7 3.1.3眼睛的缺陷和校正97 ;rd6ko 3.1.4眼睛的分辨率98 F`!TV(,bY 3.2放大镜98 :GQUM 6 3.2.1放大镜的放大率99 )YuRjBcp," 3.2.2放大镜的光束限制和视场100 NSw<t9Yi 3.3显微镜101 8q?;2w\l 3.3.1显微镜的成像原理101 Wk@
eV\H71 3.3.2显微镜中的光束限制103 _6;<ow 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104 NB EpM 3.3.4显微物镜106 n0_B(997* 3.4望远镜107 _u>t3RUA 3.4.1望远镜的一般特性107 ajW[eyX 3.4.2望远物镜110 xE%O:a?S 3.4.3望远镜目镜111 z@zD . 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117 ~}BJ0P(VMc 3.5摄影系统118 }wG,BB %N 3.5.1摄影物镜的光学特性118 A j,]n>{ 3.5.2摄影物镜的景深120 eY
T8$ 3.5.3摄影物镜的类型121 mA&=q_gS 3.6现代光学系统122 1h2H1gy5I3 3.6.1激光光学系统122
n
]w7Zj 3.6.2傅里叶变换光学系统128 2s 7mI' 3.6.3线性成像物镜131 /I`3dWL 习题133 b\?3--q 第二篇物 理 光 学 n!a<:]b< 第4章光的电磁理论137 [4p=X=B 4.1电磁波谱电磁场基本方程137 :/B:FY= 4.1.1电磁波谱137 Y;} 2'" 4.1.2电磁场基本方程138 ~z5@V5z 4.2光波在各向同性介质中的传播141 =yo{[&Jz 4.2.1波动方程141 RcQ>eZHl 4.2.2时谐均匀平面波143 2B^~/T<\ 4.3光波的偏振特性150
l^P#kQA 4.3.1光波的偏振态150 ``!G I'^ 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152 sTkIR5Z 4.4光波在介质界面上的反射和折射154 *8PN!^ 4.4.1反射定律、折射定律154 gQy~kctQ# 4.4.2菲涅耳公式156 cf)J ) 4.4.3反射率和透射率160 > @+# 4.4.4全反射与临界角164 S_2"7 4.5光波场的频率谱168 Zd[OWF 4.5.1光波场的时间频率谱168 L1wZU, o 4.5.2光波场的空间频率谱173 =`-|& 4.6球面光波和柱面光波176 %nWe,_PjD 4.6.1球面光波176 w:}C8WKw 4.6.2柱面光波177 V5AW&kfd 例题178 8V-,Xig;` 习题181 Gg|M+M?+ 第5章光的干涉184 "}@i+oS 5.1光干涉的条件184 A[`G^$ 5.1.1光的干涉现象184 Vv8_\^g] 5.1.2光干涉的条件185 X8b|]Nr 5.1.3从普通光源获得相干光的方法188 ~].ggcl`w 5.2双光束干涉189 g` [` P@ 5.2.1分波面双光束干涉189 =NZ[${7mq 5.2.2分振幅双光束干涉193 4=xq:Tf 5.3多光束干涉200 dAL3. % 5.3.1平行平板的多光束干涉200 ?g3 ]~;# 5.3.2多光束干涉条纹的特性202 ]9*;;4Mg 5.4光学薄膜208 'a#mViPTQ) 5.4.1单层光学薄膜208 U]1(&MgV 5.4.2多层光学薄膜210 mRwT_(;t 5.4.3光学薄膜的应用214 E"#Xc@ 5.4.4高反射率的测量217 -f9]v9|l 5.5典型的干涉仪及其应用219 7)^:8I( 5.5.1迈克耳孙干涉仪219 <'+ %\ 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221 b:kXNDc 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222 ,."b3wR[w 5.6光的相干性227 K"\MU 5.6.1光的空间相干性227 &cu!Hx 5.6.2光的时间相干性232
oq$w4D0Z 例题235 Km!nM$=k 习题238 M4KWN' 第6章光的衍射243 (PRBS\*G 6.1光的衍射现象243 Gf0,RH+ 6.2衍射的基本原理244 9JnY$e<& 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244 LnFWA0y 6.2.2基尔霍夫衍射公式246 gcf6\f}\< 6.2.3衍射的巴比涅原理250 &:3Z.G 6.3夫琅禾费衍射250 0y~<%`~ 6.3.1夫琅禾费衍射装置250 \4{2eU 6.3.2矩孔衍射251 jQ=~g-y 6.3.3单缝衍射255 inAAgW#s} 6.3.4圆孔衍射256 !tXZ%BP.u 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259 ~e">_;k6 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259 d-B7["z, 6.4.2成像系统的分辨率261 he$XLTmr: 6.5夫琅禾费多缝衍射264 (UYF%MA}" 6.5.1强度分布公式264 G[h(xp?,l 6.5.2多缝衍射的特点与图样266 aY)2eY 6.6衍射光栅270 g5S?nHS} 6.6.1光栅的分光性能270 F[Q!d6 6.6.2闪耀光栅273 |0.Xl+7 6.6.3波导光栅275 XIAeCU 6.7菲涅耳衍射278 LA%bq_>f 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278 iiG f'@/ 6.7.2菲涅耳波带片282 {6G?[
`&ca 6.7.3菲涅耳直边衍射285 y(a!YicA? 6.8全息术290 ~n?>[88" 6.8.1全息术的原理291 ^"i~DC 6.8.2全息术的特点293 Q@-ovuxi 6.8.3全息术的应用293 gSt`% 例题296 G7@O`N8' 习题299 0F:1\9f5 第7章晶体光学302 xW_yLbE 7.1介电张量302 =IjQ4 0W 7.1.1各向异性介质的介电张量302 _S@aGw 7.1.2介电张量的对称性304 Uxu\u0* 7.2单色平面波在晶体中的传播306 U@F)2? 7.2.1相速度和光线速度306 MYLsHIPC 7.2.2菲涅耳公式309 ycAKK?O* 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311 WYrI |^[> 7.3.1晶体的光学分类311 Dyg?F
)6 7.3.2光在各向同性介质中的传播312 8K"+,s(%R 7.3.3光在单轴晶体中的传播313 .S?pG_n]f 7.3.4光在双轴晶体中的传播317 wJ+Aw
7.4晶体光学性质的图形表示318 57,dw-|xi 7.4.1折射率椭球318 +iO/m 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322 Uf\nFB? ^ 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326 %|"g/2sF[G 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326 %Ym^{N 7.5.2光在晶体界面上的全反射328 Te,$M3| 7.5.3斯涅耳作图法329 1.U`D\7mb 7.6偏振器和补偿器332 fJAnKUF) 7.6.1偏振器332 uz30_aH 7.6.2波片338 M@Q3M(z 7.6.3补偿器341 GV.A+u 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342 ++-{]wB3=. 7.7.1偏振光的矩阵表示343 qMYe{{r 7.7.2正交偏振345 HQP}w%8x 7.7.3偏振器件的矩阵表示346 fbvbz3N 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350 {aYY85j 7.8偏振光的干涉351 ``U^COD 7.8.1平行偏振光的干涉351 zj{r^D$ 7.8.2会聚光的偏光干涉354 3< Od0J 7.9电光效应357 g\SrO {* 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357 Z{6kWA3Kk 7.9.2电光张量357 Cq)IayD@ 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359 "=/ f$Xf 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360 6NWn(pZ]p 7.9.5横向泡克尔效应363 R(Kk{c:-@ 7.9.6电光效应的应用364 5ExDB6Bx@y 7.10声光效应369 SQ*k =4*r 7.10.1声光衍射369 Q]/Uq~m C 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370 [U@;\V$ 7.10.3布拉格衍射371 <[:o !$ 7.10.4声光效应的应用373 IuF_M<d, 7.11旋光现象375 4NN$( S-W 7.11.1旋光现象的观察和规律375 3*UR3!Z9
* 7.11.2旋光现象的解释377 SMH<'F7i 7.12磁致旋光效应 379 [BBEEI=|r 7.12.1法拉第效应379 ?p<.Fv8. 7.12.2法拉第效应的应用381 pCh2SQ(Q> 例题383 =3ioQZ^Vz 习题388 bg,9@ }"F 第8章光的吸收、色散和散射391 5q9s,r_ 8.1光与物质相互作用的经典理论391 7Z ;?b0W 8.1.1经典理论的基本方程392 WYB{% yf 8.1.2介质的复折射率393 7{@l%jx][ 8.2光的吸收396 uj>WgU 8.2.1光吸收定律396 1NQbl+w#I 8.2.2一般吸收与选择吸收397 v3d&*I 8.2.3吸收光谱399 tVrY3)c 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400 7\]E~/g 8.3光的色散403 S"Lx% 8.3.1正常色散与反常色散404 =@2FX&&E_ 8.3.2光孤子406 (+uj1z^ 8.4光的散射407 xv{O^Ie+S 8.4.1线性散射408 =OIw*L8C"I 8.4.2非线性散射413 ui q^|5Z 例题417 g V5zSudW 习题418 -HSs^dP` 第9章现代光学技术简介420 zDhB{3-Q1{ 9.1航天光学遥感420 O,aS`u & 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420 i%e7LJ@5AW 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423 No]~jnqDM 9.1.3航天光学遥感的发展426 8UC xnf# 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428 toN^0F?Qm 9.2自适应光学430 ,p(<+6QZ 9.2.1自适应光学的概念430 RrUBpqA 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430 qTZFPfyU 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432 !Z
VU,b> 9.2.4自适应光学技术应用举例437 xGTP;NT_H 9.2.5自适应光学技术的研究进展441 kmzH'wktt 9.3红外与微光成像442 Bqma\1cgb 9.3.1红外与微光成像的基本概念442 Zo1,1O 9.3.2红外热成像技术443 Ookh<ES> 9.3.3微光成像技术448 8-<:i 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456 s3 7'&K 9.4瞬态光学456 AJ#Nenmj 9.4.1高速摄影456 {*{Ox[Nh{ 9.4.2超短脉冲激光技术460 @(r/dZc 9.5光学信息处理462 6aM*:>C" 9.5.1光学信息处理的基本原理462 .bBdQpF- 9.5.2光学信息处理的应用举例465 @gY)8xMbA 9.5.3空间光调制器469 PkI:*\R 9.5.4小结472 45hF`b>%, 9.6微光学472 MSf;ZB 9.6.1微光学的基本概念472 8@so"d2e 9.6.2微光学元件和系统的设计474 {s. = )0V 9.6.3微光学元件加工技术475 :
]C~gc 9.6.4微光学元件的应用483 %*BlWk!Q 9.6.5我国在微光学方面的研究486 2-Y<4'> 9.7单片光电集成486 fb^fVSh> 9.7.1单片光电集成的概念487 MEB it 9.7.2Si基单片OEIC489 .^B*e6DAD 9.7.3GaAs基单片OEIC490 /SYw;<= 9.7.4InP基单片OEIC491 #g6.Glz3 9.7.5小结494 8WnwQ%;m? 习题答 案495 J2:y6kGj> 参考文献502
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