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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。 _L"rygit IJ!UKa*o%
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G |YH1q1l 光学教程 sbRg=k&Ns rh+OgKi 作者:叶玉堂 #xO`k1W. 图书详细信息: Yz,*Q<t ISBN:7302114617
9TeDLp 定价:48元 *e^ZH 印次:1-1 5~qr+la 装帧:平装 ]xuq2MU,l 出版日期:2005-8-1 CxO)d7c 图书简介: sg3%n0Ms.W 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。 S"lcePN 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。 3T_-_5[c 前言: <)M?qkjb 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。 HGPbx$! 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章,并负责全书各章的内容衔接;肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容;杨春平编写第7章和第8章的部分内容;吴云峰编写第9章;王昱琳编写习题和答 案;李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿,并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。 ,7eN m>$ 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! (A1 !)c 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。 Blu^\:?#z- 编者 h.DQ6!?;s 2005年2月于电子科技大学 pPh$Jvo] 目录: rt"\\sOlMB 第一篇应 用 光 学 ,Qp58u2V 第1章几何光学基础3 #x'C 1.1几何光学的基本定律3 -2f0CAh~ 1.1.1发光点、光线和光束3 Z#9{1sHEP 1.1.2几何光学的基本定律4 7bTs+C_;7 1.1.3全反射5 o'W &gkb9 1.1.4费马原理6 ZM<1;!i 1.2物像基本概念7 q+SDJ?v 1.2.1光学系统与完善像概念7 %e3lb<sv6 1.2.2物和像的概念8 Wkf)4! 1.3球面和球面系统9 >b/Yg:t 1.3.1符号法则9 <n0-zCf 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10 ]Dx5t& 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12 <;=X7l+ 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15 T1D7H~\lG 1.3.5球面反射镜17 64[j:t=N 1.3.6共轴球面系统19 WWD\EDnS 1.3.7透镜21 eGZIdv1 1.4平面与平面系统23 w)hJ0k 1.4.1平面反射镜23 lQoa[#q 1.4.2平行平板26 N-lXC"{) 1.4.3反射棱镜28 N@*v'MEko% 1.4.4折射棱镜32 7quhp\ 1.4.5光楔33 U%2 pbGU 1.5光学材料34 ,~c:P>v= 例题37 {R&F_51)V 习题39 1#XMUbFc 第2章理想光学系统42 F)!B%4 2.1理想光学系统的基本特性、基点和基面42 k4eV*e8 2.1.1理想光学系统的基本特性42
8DyE
2.1.2理想光学系统的基点和基面43 M7UVL&_z% 2.2理想光学系统的物像关系45 5'.j+{" 2.2.1图解法求像45 :;rd!)5 2.2.2解析法求像46 N9_9{M{ 2.3理想光学系统的放大率48 p-MQI } 2.3.1放大率48 ar R)]gk
7 2.3.2节点和节平面49 ZCV&v47\p_ 2.3.3用平行光管测定焦距的原理51 mR?OSeeB 2.4理想光学系统的组合52 :QB Wy 2.4.1双光组组合52 .DIHd/wA 2.4.2多光组组合55 !%sj- RMvG 2.5单透镜57 0!\pS{$zB 2.5.1单个折射球面的主点57 yG{'hx6H 2.5.2单透镜的基点与基面58 b1E>LrL 2.5.3薄透镜和薄透镜组61 ?;!l-Dy 2.6光学系统中的光束限制62 E2 #XXc 2.6.1光阑及其作用62 0t'WM=W<!8 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63 enE8T3 2.6.3视场光阑65 m8#+w0p) 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65 Lw1~$rZg 2.6.5光学系统的景深67 e*=N \$ 2.6.6远心光路70 pb6z)8 2.7像差概述72 l. !5/\ 2.7.1轴上点球差72 /mF%uI>: 2.7.2单色光轴外像差73 V;Te =4 2.7.3色差78 K%Jy?7
U 2.8波像差80 02SFFqm 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81 gtqgf<mS 2.9.1近轴光的矩阵表示82 5 o'V} 2.9.2物像矩阵83 j8_WEjG 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85 u 6$fF= 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86 <Hig,(=`. 例题88 WR%x4\,d# 习题91 =; `+^ 第3章光学仪器的基本原理94 ;WWUxrWif 3.1眼睛94 vrLI`3n] 3.1.1眼睛的结构94 aU4v-9@U8 3.1.2眼睛的调节96 rq:R6e 3.1.3眼睛的缺陷和校正97 d*4fl. 3.1.4眼睛的分辨率98 *&^`Uk,[ 3.2放大镜98 2a3i]e5Kt 3.2.1放大镜的放大率99 DgGGrV` 3.2.2放大镜的光束限制和视场100 mtOCk 5E 3.3显微镜101 uwU;glT 3.3.1显微镜的成像原理101 "at*G>+ 3.3.2显微镜中的光束限制103 eZJrV}V 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104 j:0(=H!# 3.3.4显微物镜106 @Q
8E)k@ 3.4望远镜107 [f!sBJ! 3.4.1望远镜的一般特性107 ]SA]{id+ 3.4.2望远物镜110 g!,>. 3.4.3望远镜目镜111 y_;LTCj? 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117 hW P$U 3.5摄影系统118 @rB!47! 3.5.1摄影物镜的光学特性118 z
GhJ 3.5.2摄影物镜的景深120 E%FCOKw_ 3.5.3摄影物镜的类型121 \'q 9,tP 3.6现代光学系统122 cNZuwS~, 3.6.1激光光学系统122 j,?>Q4G 3.6.2傅里叶变换光学系统128 .BuXg<` 3.6.3线性成像物镜131 A(S = 习题133 7j8nDX< 第二篇物 理 光 学 4Z.G 第4章光的电磁理论137 eZ'J,; 4.1电磁波谱电磁场基本方程137 -]C3_ve 4.1.1电磁波谱137 ]2`PS<a2 4.1.2电磁场基本方程138 tsaf|xe 4.2光波在各向同性介质中的传播141 iaPrkMhd 4.2.1波动方程141 qv>?xKSm 4.2.2时谐均匀平面波143 |gxT-ZM 4.3光波的偏振特性150 qq9fZZb 4.3.1光波的偏振态150 |j3mI\ANF 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152 7O84R^!|2 4.4光波在介质界面上的反射和折射154 ;5urIYd 4.4.1反射定律、折射定律154 v!{mpF 4.4.2菲涅耳公式156 $k5mI1~ 4.4.3反射率和透射率160 i"V2=jTeBv 4.4.4全反射与临界角164 ;-Fr^|do y 4.5光波场的频率谱168 #+I)<a7\ 4.5.1光波场的时间频率谱168 >1 {V 4.5.2光波场的空间频率谱173 ^vw? 4O 4.6球面光波和柱面光波176 +n_`*@SE 4.6.1球面光波176 KjFNb;mM 4.6.2柱面光波177 n%yMf!M
.: 例题178 nK=-SQ 习题181 _1TSt%L 第5章光的干涉184 Xk8+ 5.1光干涉的条件184 MY1s 5.1.1光的干涉现象184 NZ`Mq 5.1.2光干涉的条件185 gBBS}HF 5.1.3从普通光源获得相干光的方法188 cK6M8:KW 5.2双光束干涉189 6P@3UQ)}s 5.2.1分波面双光束干涉189 Ry2rQM` 5.2.2分振幅双光束干涉193 }g6:9%ZMu 5.3多光束干涉200 Hry*.s - 5.3.1平行平板的多光束干涉200 ;[9WB<t 5.3.2多光束干涉条纹的特性202 aMI\gCB/ 5.4光学薄膜208 C QO gR GW 5.4.1单层光学薄膜208 0].*eM 5.4.2多层光学薄膜210 :j2G0vHIl( 5.4.3光学薄膜的应用214 =gL~E9\ 5.4.4高反射率的测量217 >5G2!Ns' 5.5典型的干涉仪及其应用219 AT.WXP0$A 5.5.1迈克耳孙干涉仪219 }H2<w-,+ 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221 doM}vh)6 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222 QJ1_LJ4)a 5.6光的相干性227 XoI,m8A 5.6.1光的空间相干性227 LU
"e9 5.6.2光的时间相干性232 G ,,c, 例题235 MW&ww14 习题238 ,2hZtJ<A 第6章光的衍射243 *p)1c_ 6.1光的衍射现象243 I |@'2z2 6.2衍射的基本原理244 A#t#c* 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244 `}uOlC]I 6.2.2基尔霍夫衍射公式246 1QkAFSl3 6.2.3衍射的巴比涅原理250 'U=D6X%V9m 6.3夫琅禾费衍射250 G;r-f63N 6.3.1夫琅禾费衍射装置250 +o&&5&HR 6.3.2矩孔衍射251 n$>E'oG2t 6.3.3单缝衍射255 eyPh^c]?`8 6.3.4圆孔衍射256 I[b@U<\ 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259 D4jf%7X!Lu 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259 NY]`1yy 6.4.2成像系统的分辨率261 T^'NC8v 6.5夫琅禾费多缝衍射264 5G-)> 6.5.1强度分布公式264 GWP;;x% 6.5.2多缝衍射的特点与图样266 -8F~Tffx 6.6衍射光栅270 OG}auM4
6.6.1光栅的分光性能270 qSj$0Hq5XI 6.6.2闪耀光栅273 ;-Bi~XD 6.6.3波导光栅275 -4:L[.2 6.7菲涅耳衍射278 T/8*c0mU 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278 c o}o$} 6.7.2菲涅耳波带片282 VeT\I.K[ 6.7.3菲涅耳直边衍射285 e*[M*u 6.8全息术290 8p3pw=p 6.8.1全息术的原理291 3PS(1 6.8.2全息术的特点293 RJMrSz$ 6.8.3全息术的应用293 W/Rb7q4v 例题296 ]A*v\Qy 习题299 Iz;hje4JL 第7章晶体光学302 t-#Y6U}b+ 7.1介电张量302 [3":7bB 'E 7.1.1各向异性介质的介电张量302 K%TlB KV 7.1.2介电张量的对称性304 UMe@[E= 7.2单色平面波在晶体中的传播306 3\Y}{(O | 7.2.1相速度和光线速度306 NG!~<Kx 7.2.2菲涅耳公式309 &^-quzlZ 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311 Rb_HD 7.3.1晶体的光学分类311 1EW-%GQO 7.3.2光在各向同性介质中的传播312 4%5H<:V7 7.3.3光在单轴晶体中的传播313 enu",wC3 7.3.4光在双轴晶体中的传播317 qG S]2KY 7.4晶体光学性质的图形表示318 GdN'G 7.4.1折射率椭球318 m<ZwbD 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322 ;D5B$ @W> 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326 ii%n:0+zm 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326 mtEE,O!+ 7.5.2光在晶体界面上的全反射328 =A,32&;@N 7.5.3斯涅耳作图法329 1zE_ SNx 7.6偏振器和补偿器332 Z4#lZS`'A 7.6.1偏振器332 mUi|vq)`=D 7.6.2波片338 VK9I#
7.6.3补偿器341 oh{!u!L`] 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342 pf.T{/% 7.7.1偏振光的矩阵表示343 F*WWv&\X 7.7.2正交偏振345 h 9V9.' 7.7.3偏振器件的矩阵表示346 ^0 t81,` 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350 54 8w
v 7.8偏振光的干涉351 [MM11K 7.8.1平行偏振光的干涉351 +nKxSjqI 7.8.2会聚光的偏光干涉354 J[<3Je=>$ 7.9电光效应357 uQ9/ 7"S 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357 u(KeS` 7.9.2电光张量357 dy u brIG 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359 (tGK~!cAv 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360 -0| '{ 7.9.5横向泡克尔效应363 A0*u(15% 7.9.6电光效应的应用364 8a{FxCBw 7.10声光效应369 VHsNz WI 7.10.1声光衍射369 YW"?Fy 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370 * wN+Ak q 7.10.3布拉格衍射371 >gDsjHQ6; 7.10.4声光效应的应用373 d>F=|dakL 7.11旋光现象375 (JC -4X_ 7.11.1旋光现象的观察和规律375 whP>'9t.w 7.11.2旋光现象的解释377 {pU Ou8`Z 7.12磁致旋光效应 379 {m}B=u 7.12.1法拉第效应379 8}p 5MG 7.12.2法拉第效应的应用381 k}-%NkQ
9O 例题383 kl[bDb1p 习题388 ?Gr<9e2Eo 第8章光的吸收、色散和散射391 #m9V)1"wB 8.1光与物质相互作用的经典理论391 )|/t}|DIx 8.1.1经典理论的基本方程392 ))63?_ 8.1.2介质的复折射率393 $Vp&Vc8 8.2光的吸收396 f9u["e 8.2.1光吸收定律396 >fo &H_a 8.2.2一般吸收与选择吸收397 ^sH1YE}0 8.2.3吸收光谱399 hBLg;"=Em 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400 _p{ag
1gP 8.3光的色散403 hmkcWr` 8.3.1正常色散与反常色散404 dQA J`9B 8.3.2光孤子406 ^~MHxF5d 8.4光的散射407 $y=sT({VVe 8.4.1线性散射408 ,=>O/!s 8.4.2非线性散射413 nngL,-v#F 例题417 @N.W#<IG 习题418 B7t#H? 第9章现代光学技术简介420 n*D)RiW 9.1航天光学遥感420 l)VMF44 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420 ]5td,2E
C 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423 KnZm(c9+ 9.1.3航天光学遥感的发展426 !0`ZK-nA6 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428 I?-9%4 8iM 9.2自适应光学430 .(;k]UP 9.2.1自适应光学的概念430 hFa\x5I5 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430 L0|Vc9 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432 a|?CC/Ra 9.2.4自适应光学技术应用举例437 #=t:xEz 9.2.5自适应光学技术的研究进展441 ~2A<fL,- 9.3红外与微光成像442 WP^%[?S2 9.3.1红外与微光成像的基本概念442 $.kIB+K 9.3.2红外热成像技术443 biGaP#"0 9.3.3微光成像技术448 :'GTCo$3 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456 |c 8p{) 9.4瞬态光学456 3{CGYd]_u 9.4.1高速摄影456 Jc9SHCJ 9.4.2超短脉冲激光技术460 !^q<)!9<EO 9.5光学信息处理462 B5B'H3@ 9.5.1光学信息处理的基本原理462 "hog A5= 9.5.2光学信息处理的应用举例465 dJNYuTZ' 9.5.3空间光调制器469 Mw'd<{ 9.5.4小结472 m!;mEBL{ 9.6微光学472 WKxJ`r\ 9.6.1微光学的基本概念472 XfbkK )d 9.6.2微光学元件和系统的设计474 $
Qg81mu 9.6.3微光学元件加工技术475 .M:,pw"S] 9.6.4微光学元件的应用483 W,Dr2$V 9.6.5我国在微光学方面的研究486 aKCCFHq t! 9.7单片光电集成486 8Yq6I>@! 9.7.1单片光电集成的概念487 &B3\;|\ 9.7.2Si基单片OEIC489 3L>V-RPi M 9.7.3GaAs基单片OEIC490 S2jo@bp! 9.7.4InP基单片OEIC491 ci3{k" 9.7.5小结494 d:sUh 习题答 案495 BzWmV.5 参考文献502
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