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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。 boeIO\2}P0 =WEWs4V5A
v;.w*x8Jw p!/ *(TT 光学教程 eW\C@>Ke J;5G]$s 作者:叶玉堂 :"Gd;~p. 图书详细信息: FT;I|+H*P ISBN:7302114617 !*!i&0QC~R 定价:48元 `st^i$A 印次:1-1 _m@+d>f_ 装帧:平装 2{A/Fbk 出版日期:2005-8-1 lz:+y/+1 图书简介: DR<=C`<4( 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}i? 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。 LL%s$>c65A 前言: M?v`C>j 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时,其中物理光学部分约60个学时,应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础,以物理光学和应用光学为主体内容,着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律,光的干涉、衍射、偏振特性,光的吸收、色散和散射,在介绍基础理论的同时,注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展,力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域,书中专辟一章(第9章),着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要,第1至8章选编了部分例题和习题,并在书后附有参考答 案。 5E!Wp[^ 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章,并负责全书各章的内容衔接;肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容;杨春平编写第7章和第8章的部分内容;吴云峰编写第9章;王昱琳编写习题和答 案;李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿,并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
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Z"& 要特别提及的是,母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意! g0k{b 由于编者学识有限,加之时间仓促,书中难免出现缺点、错误或疏漏,恳请广大读者不吝指正。 F7&Oc)f"B 编者 c:u2a/Q? 2005年2月于电子科技大学 91oAg[@4G 目录: ]L;X Aj? 第一篇应 用 光 学 #gSIa6z1W 第1章几何光学基础3 3e?a$~9 1.1几何光学的基本定律3 83pXj=k< 1.1.1发光点、光线和光束3 w)<h$<tU 1.1.2几何光学的基本定律4 eMOnzW|h 1.1.3全反射5 H|8i|vbi 1.1.4费马原理6 ^K?Mq1"Db 1.2物像基本概念7 "ZR^w5 1.2.1光学系统与完善像概念7 =SK{|fBB 1.2.2物和像的概念8 4mci@1K#^ 1.3球面和球面系统9 (i@B+c 1.3.1符号法则9 Ey]P
>J 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10 X8~gLdv8 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12 /_ RrNzqy 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15 D {N,7kT 1.3.5球面反射镜17 ~+&Z4CYb 1.3.6共轴球面系统19 l.%[s6 1.3.7透镜21 - -ZSl 1.4平面与平面系统23 tW \q;_DSr 1.4.1平面反射镜23 JU!vVA_ 1.4.2平行平板26 mApl}I 1.4.3反射棱镜28 6B&ERdoX 1.4.4折射棱镜32 WoDQg64 1.4.5光楔33 _<7e5VR 1.5光学材料34 HyJ&;4rf 例题37 4^{~MgQWK+ 习题39 Vbp`Rm1? 第2章理想光学系统42 oF=UjA 2.1理想光学系统的基本特性、基点和基面42 U,tWLX$@ 2.1.1理想光学系统的基本特性42 N6uKFQL:{ 2.1.2理想光学系统的基点和基面43 9RnXp&w 2.2理想光学系统的物像关系45 ,H:{twc 2.2.1图解法求像45 h%!N!\ 2.2.2解析法求像46 `cpUl*Y= 2.3理想光学系统的放大率48 S)z5=N(Xz 2.3.1放大率48 }Oe9Zq 2.3.2节点和节平面49 5u^;71 2.3.3用平行光管测定焦距的原理51 0RkiD8U5 2.4理想光学系统的组合52 V"W)u#4, 2.4.1双光组组合52 BLcsIyq 2.4.2多光组组合55 t(\P8J 2.5单透镜57 Sj9NhtF]f 2.5.1单个折射球面的主点57 {"@E_{\ 2.5.2单透镜的基点与基面58 "Rq)%o$Z 2.5.3薄透镜和薄透镜组61 {on+
;, 2.6光学系统中的光束限制62 rEY5,'?YHv 2.6.1光阑及其作用62 Q+=D#x 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63 l ArDOFl]x 2.6.3视场光阑65 z]0UW\S/ 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65 A"no!AN 2.6.5光学系统的景深67 [LrA_N 2.6.6远心光路70 BZs?tbf 2.7像差概述72 .+2@(r 2.7.1轴上点球差72 sI#r3:?i 2.7.2单色光轴外像差73 kz?m `~1 2.7.3色差78 1`l10f qU 2.8波像差80 93fClF|@ 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81 mFeoeI,Jv 2.9.1近轴光的矩阵表示82 ZY{zFg9 2.9.2物像矩阵83 -?PXj)< 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85 [;qZu`n> 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86 hwB>@r2 例题88 _5SA(0D#9 习题91 ,]8$QFf 第3章光学仪器的基本原理94 8jm\/?k| 3.1眼睛94 .80L>0 3.1.1眼睛的结构94 D_-<V,3t 3.1.2眼睛的调节96 H/BU2s a 3.1.3眼睛的缺陷和校正97 4Q5c' 3.1.4眼睛的分辨率98 HzD=F3\r| 3.2放大镜98 DTp|he 3.2.1放大镜的放大率99 nk-V{'] 3.2.2放大镜的光束限制和视场100 /6d:l>4 3.3显微镜101 3m59EI-p 3.3.1显微镜的成像原理101 e+7x &-+ 3.3.2显微镜中的光束限制103 [m{uJdj\ 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104 (#%R'9Rv 3.3.4显微物镜106 U8s&5~IPn 3.4望远镜107 aIW W[xZ 3.4.1望远镜的一般特性107 kr6^6I. 3.4.2望远物镜110 0F|DD8tHR 3.4.3望远镜目镜111 'k9dN
\ev 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117 n;,>Fv 3.5摄影系统118 {5N!udLDr5 3.5.1摄影物镜的光学特性118 Ri&?uCCM 3.5.2摄影物镜的景深120 /ng+IC3 3.5.3摄影物镜的类型121 #Hy fjj 3.6现代光学系统122 bRb+3au_x
3.6.1激光光学系统122 7d"gRM; 3.6.2傅里叶变换光学系统128 ~Y /55uC 3.6.3线性成像物镜131 a>/cVu'kz 习题133 ?f ]!~ 第二篇物 理 光 学 /pOK4" 第4章光的电磁理论137 5Sfz0 4.1电磁波谱电磁场基本方程137 o6~9.~_e 4.1.1电磁波谱137 yqKERdm 4.1.2电磁场基本方程138 {9yW8&m 4.2光波在各向同性介质中的传播141 ~[d |:] 4.2.1波动方程141 t:<dirw,o 4.2.2时谐均匀平面波143 H<bK9k)E 4.3光波的偏振特性150 XP'7+/A 4.3.1光波的偏振态150 BO3%p 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152 ?Pw( 4.4光波在介质界面上的反射和折射154 bcCCvV}6WZ 4.4.1反射定律、折射定律154 e-.s63hm 4.4.2菲涅耳公式156 Lm}J&^> 4.4.3反射率和透射率160 U)g27*7 4.4.4全反射与临界角164 7)y9%-} 4.5光波场的频率谱168 _6,Tb] 4.5.1光波场的时间频率谱168 />E:}1}{ 4.5.2光波场的空间频率谱173 ON~K(O2g( 4.6球面光波和柱面光波176 #Z.2g]. 4.6.1球面光波176 Rh.CnCbM 4.6.2柱面光波177 _[_mmf1;:' 例题178 A]k-bX= s 习题181 9V5d=^ 第5章光的干涉184 hRWRXC9 5.1光干涉的条件184 $7bl,~Z 5.1.1光的干涉现象184 x!@P|c1nKC 5.1.2光干涉的条件185 )^'g2gVK+p 5.1.3从普通光源获得相干光的方法188 "2~%-;c 5.2双光束干涉189 WMw]W& 5.2.1分波面双光束干涉189 !04zWYHo 5.2.2分振幅双光束干涉193 TUaW' 5.3多光束干涉200 L[s8`0 5.3.1平行平板的多光束干涉200 %oY=.Ok ] 5.3.2多光束干涉条纹的特性202 %m5&U6 5.4光学薄膜208 RN0=jo!58 5.4.1单层光学薄膜208 "o
^cv 5.4.2多层光学薄膜210 #^FDFl 5.4.3光学薄膜的应用214 ao(lj 5.4.4高反射率的测量217 ]J%p&y+6 5.5典型的干涉仪及其应用219 2/]74d8 5.5.1迈克耳孙干涉仪219 cii]-%J}c 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221 rIg5Wcd 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222 8A 3pYW- 5.6光的相干性227 QIg.r\>o 5.6.1光的空间相干性227 @Ht7^rz+S 5.6.2光的时间相干性232 z#!}4@_i3 例题235 2UF
,W] 习题238 5lc%GJybV 第6章光的衍射243 *+wGXm 6.1光的衍射现象243 wC~ra:/?:7 6.2衍射的基本原理244 :jc
?T 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244 IV5B5Q'D 6.2.2基尔霍夫衍射公式246 'l| e}eti> 6.2.3衍射的巴比涅原理250 xc HG5bg| 6.3夫琅禾费衍射250 T1&^IO-F7$ 6.3.1夫琅禾费衍射装置250 E
=7m@"0 6.3.2矩孔衍射251 8 FqhSzw 6.3.3单缝衍射255 ?tJyQT 6.3.4圆孔衍射256 ]tzO)c)w; 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259 }bg_?o;X} 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259 \~:Uj~ 6.4.2成像系统的分辨率261 ]S=AO/' 6.5夫琅禾费多缝衍射264 wCwJ#-z.= 6.5.1强度分布公式264 @@O=a 6.5.2多缝衍射的特点与图样266 m<DiYxK 6.6衍射光栅270 W=9Zl(2C 6.6.1光栅的分光性能270 4R~f 6.6.2闪耀光栅273 %bp8VR sY 6.6.3波导光栅275 lOc!KZHUp 6.7菲涅耳衍射278 \
M_}V[1+ 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278 LXm5f; 6.7.2菲涅耳波带片282 [=
GVK 6.7.3菲涅耳直边衍射285 \VTNXEw*G 6.8全息术290 TC=djC4$/ 6.8.1全息术的原理291 NPL(5@ 6.8.2全息术的特点293 Y}/e"mp 6.8.3全息术的应用293 d0;$k, 例题296 DeAi'"& 习题299 z DP 第7章晶体光学302 FHu
-'; 7.1介电张量302 Eep*,Cnt0 7.1.1各向异性介质的介电张量302 sU/R$Nbr 7.1.2介电张量的对称性304 Dj~]] 7.2单色平面波在晶体中的传播306 Jx:t(oUR+ 7.2.1相速度和光线速度306 $p)7k 7.2.2菲涅耳公式309 7h3#5Y 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311 \GR M,c 7.3.1晶体的光学分类311 :a 5#yh 7.3.2光在各向同性介质中的传播312 #s!q(Rc 7.3.3光在单轴晶体中的传播313 [`_ZlC 7.3.4光在双轴晶体中的传播317 4r&S&^ 7.4晶体光学性质的图形表示318 x*EzX4$x 7.4.1折射率椭球318 [&Z3+/lR* 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322 TH`zp]0 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326 PMdvBOtS` 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326 ]$StbBP 7.5.2光在晶体界面上的全反射328 I-fjqo3 7.5.3斯涅耳作图法329 C{i9~80n 7.6偏振器和补偿器332 Zewx*Y| 7.6.1偏振器332 `v1Xywg9P 7.6.2波片338 +0,{gDd+
7.6.3补偿器341 AF=9KWqf
7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
jWg7RuN 7.7.1偏振光的矩阵表示343 \uumNpB*n 7.7.2正交偏振345 )]=1W
7.7.3偏振器件的矩阵表示346 uA}w?; 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350 ]y4(WG;: 7.8偏振光的干涉351 a^vXwY 7.8.1平行偏振光的干涉351 5&y;r 7.8.2会聚光的偏光干涉354 =?*6lS}gy 7.9电光效应357 PFqc_!Pm 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357 ;>eD`Wh 7.9.2电光张量357 6O`s&T,t 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359 `Jvy~T 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360 62R94 7.9.5横向泡克尔效应363 eYER"E 7.9.6电光效应的应用364 hdw-ge m{? 7.10声光效应369 -`iXAyr)m 7.10.1声光衍射369 oBA]qI 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370 92@/8,[ 7.10.3布拉格衍射371 BVKr 2v 7.10.4声光效应的应用373 Wz}8O]#/. 7.11旋光现象375 wH=L+bA>a 7.11.1旋光现象的观察和规律375 ^1a/)Be{_ 7.11.2旋光现象的解释377 UN~dzA~V 7.12磁致旋光效应 379 WcCJ;z:S?k 7.12.1法拉第效应379 ^V
DJGBk 7.12.2法拉第效应的应用381 >|)ia5# 例题383 W>ziA 习题388 >q'xW=Y
j\ 第8章光的吸收、色散和散射391 _f~(g1sE 8.1光与物质相互作用的经典理论391 $`2rtF 8.1.1经典理论的基本方程392 +<G |Ru- 8.1.2介质的复折射率393 -+'fn$ 8.2光的吸收396 KtT.WHr(m 8.2.1光吸收定律396 S~dD ;R 8.2.2一般吸收与选择吸收397 J3]!<v= 8.2.3吸收光谱399 &=1Ag}l57 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400 *4i)aj 8.3光的色散403 A`=;yD 8.3.1正常色散与反常色散404 uCc.dluU 8.3.2光孤子406 %idn7STJ} 8.4光的散射407 CQf<En|1 8.4.1线性散射408 Dq#/Uw# 8.4.2非线性散射413 jWn!96NhlL 例题417 Xq3n7d. 习题418 dLtSa\2Hn 第9章现代光学技术简介420 bIFKP 9.1航天光学遥感420 hX-([o 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420 4G:I VK9 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423 z (N3oBW 9.1.3航天光学遥感的发展426 E8TJ*ZU 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428 hSxlj7Eo^T 9.2自适应光学430 !]%M 9.2.1自适应光学的概念430 U>q&p}z0H 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430 \m.ap+dFa 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432 S?X2MX 9.2.4自适应光学技术应用举例437 Cm~h\+" 9.2.5自适应光学技术的研究进展441 4H7
3a5f 9.3红外与微光成像442 g/)$-Z)Nu 9.3.1红外与微光成像的基本概念442 .Z,3:3,] 9.3.2红外热成像技术443 ?[$=5? 9.3.3微光成像技术448 /jR]sC)xs 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456 ,BK6a'1J 9.4瞬态光学456 IrAc&Eh | |