光學(xué)

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材。作者在1989年曾出版過一本《光學(xué)教程》，在國內(nèi)產(chǎn)生較大的影響，本書即是在該書的基礎(chǔ)上改寫的。全書包括九章，分別是：幾何光學(xué)的基本原理，光闌、像差和成像光學(xué)儀器，光波及其在各向同性介質(zhì)界面的反射和折射，光的干涉，光的衍射，光信息處理及全息術(shù)，光在晶體和液晶中的傳播，光的吸收、色散和散射，激光與非線性光學(xué)。本書系統(tǒng)透徹地介紹了光學(xué)的基本概念、規(guī)律、分析方法及其重要應(yīng)用，在各章末皆編有精選的思考題和習(xí)題。在精選傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本書還適度增加了一些與傳統(tǒng)內(nèi)容結(jié)合密切的反映現(xiàn)代光學(xué)新概念、新面貌的內(nèi)容。    本書概念準(zhǔn)確、物理圖像清晰、取材新穎、邏輯體系嚴(yán)謹(jǐn)、數(shù)學(xué)運算簡潔，可作為高等學(xué)校物理類專業(yè)的教材，也可供其它專業(yè)作為參考書。

書籍目錄

緒論第一章  幾何光學(xué)的基本原理  1.1 幾何光學(xué)的基本定律  1.2 費馬原理  1.3 成像的基本概念  1.4 光在平面上的反射和折射  1.5 光導(dǎo)纖維  1.6 棱鏡  1.7 光在單球面上的折射和反射  1.8 薄透鏡  1.9 共軸球面系統(tǒng)的逐次成像法  1.10 共軸球面系統(tǒng)傍軸成像的矩陣方法  思考題  習(xí)題  模擬計算習(xí)題第二章  光闌.像差和成像光學(xué)儀器  2.1 光闌  2.2 像差  2.3 人眼的光學(xué)系統(tǒng)  2.4 放大鏡和目鏡  2.5 顯微鏡  2.6 望遠(yuǎn)鏡  思考題  習(xí)題第三章  光波及其在各向同性介質(zhì)界面的反射和折射  3.1 光波  3.2 光波場的數(shù)學(xué)描述  3.3 波函數(shù)的復(fù)數(shù)表示復(fù)振幅  3.4 光波的偏振態(tài)  3.5 光在各向同性介質(zhì)界面的反射和折射  3.6 負(fù)折射率介質(zhì)  思考題  習(xí)題第四章  光的干涉  4.1 波的疊加和干涉  4.2 光波相干的條件和產(chǎn)生方法  4.3 楊氏實驗  4.4 其它幾種兩光束分波前干涉裝置  4.5 兩束平行光的干涉  4.6 光源的光譜展寬對干涉條紋可見度的影響光場的時間相干性  4.7 光源的空間展寬對干涉條紋可見度的影響光場的空間相干性部分相干性  4.8 薄膜干涉(一)：等傾干涉  4.9 薄膜干涉(二)：等厚干涉  4.10 薄膜干涉(三)：應(yīng)用舉例  4.11 邁克耳孫干涉儀  4.12 傅里葉變換光譜儀光學(xué)相干層析術(shù)  4.13 多光束干涉  4.14 法布里-珀羅干涉儀  思考題  習(xí)題  模擬計算習(xí)題第五章  光的衍射  5.1 光的衍射現(xiàn)象  5.2 惠更斯-菲涅耳原理  5.3 狹縫和矩孔的夫瑯禾費衍射  5.4 圓孔.圓環(huán)和多邊形孔的夫瑯禾費衍射  5.5 互補屏巴比涅原理  5.6 成像儀器的像分辨本領(lǐng)  5.7 振幅型平面透射光柵  5.8 光柵光譜儀的特性  5.9 正弦型振幅光柵  5.10 閃耀光柵  5.11 達(dá)曼光柵  5.12 菲涅耳衍射  5.13 塔爾博特效應(yīng)  5.14 波帶片  思考題  習(xí)題  模擬計算習(xí)題第六章  光信息處理及全息術(shù)第七章  光在晶體和液晶中的傳播第八章  光的吸收.色散和散射第九章  激光與非線性光學(xué)習(xí)題參考答案全息圖說明

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：普通光源發(fā)出的光波具有十分復(fù)雜的性質(zhì)，本節(jié)中我們主要討論簡諧光波或稱單色光波的數(shù)學(xué)描述。首先，單色光波是許多實際光波的近似抽象，例如各種單色光源發(fā)出的光波，尤其是激光可以很接近單色光；其次，按照傅里葉定理，任何函數(shù)在滿足一定條件下都可展開為一個包含許多不同頻率的簡諧函數(shù)的積分，即各種光波場都可分解為許多簡諧波場的疊加。因此研究簡諧光波具有最基本的意義。波場中各點的位移（或其它物理量）隨時間做周期性的變化，而每一瞬時波場中各點的位移（或其它物理量）的空間分布也必呈現(xiàn)一定的周期性，即是說波動具有時空雙重周期性。用來描寫光波場中各點電場隨時間變化規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為光波的波函數(shù)或波方程式。如果描寫波場的波函數(shù)必須用矢量，則相應(yīng)的波稱為矢量波；如果波場可用標(biāo)量描寫，則相應(yīng)的波稱為標(biāo)量波。例如聲波是標(biāo)量波，電磁波是矢量波，然而在很多情況下可把光波近似作為標(biāo)量波處理。下面分別討論一維和三維單色光波場的數(shù)學(xué)描述。

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