物理光學(xué)

內(nèi)容概要

本書系作者在《物理光學(xué)》第2版的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)修改，充實(shí)內(nèi)容，重新編寫而成。本書以光的電磁理論和傅里葉分析方法為基礎(chǔ)，系統(tǒng)闡述經(jīng)典與現(xiàn)代物理光學(xué)的基本概念、原理，主要現(xiàn)象和重要應(yīng)用，力求反映本學(xué)科的現(xiàn)代面貌。
本書內(nèi)容共分7章。第1章，光的電磁理論；第2章，光的疊加與分析；第3章，光的干涉和干涉儀；第4章，多光束干涉與光學(xué)薄膜；第5章，光的衍射；第6章，傅里葉光學(xué)；第7章，光的偏振與晶體光學(xué)基礎(chǔ)。
本書在保持第2版的基本內(nèi)容和特色的基礎(chǔ)上，新增加了以下內(nèi)容：超光學(xué)分辨率，白光信息處理，液晶的電光效應(yīng)，晶片空間光調(diào)制器，光折變效應(yīng)，光學(xué)位相共軛，光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)，以及分布在全書各主要章節(jié)的近70
道例題。
本書可作為高等學(xué)校光電信息類、光學(xué)工程類各專業(yè)的物理光學(xué)課程教科書，也可供其他專業(yè)學(xué)習(xí)物理光學(xué)的大學(xué)生和研究生及科技人員參考。

書籍目錄

緒論
第1章  光的電磁理論
第2章  光波的疊加與分析
第3章  光的干涉和干涉儀
第4章  多光束干涉與光學(xué)薄膜
第5章  光的衍射
第6章  傅里葉光學(xué)
第7章  光的偏振與晶體光學(xué)基礎(chǔ)
附錄A  場(chǎng)論的一些主要公式
附錄B  傅里葉級(jí)數(shù)、傅里葉積分和傅里葉變換
附錄C  卷積和相關(guān)
附錄D  6函數(shù)
附錄E  貝塞爾函數(shù)
附錄F  矩陣
漢英名詞索引
習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：1.物理光學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容物理光學(xué)的研究對(duì)象是光這種物質(zhì)的基本屬性，它的傳播規(guī)律和它與其他物質(zhì)之間的相互作用。物理光學(xué)可以分為波動(dòng)光學(xué)和量子光學(xué)兩部分。前者研究光的波動(dòng)性，后者研究光的量子性。由于在第2版前言里已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的原因（量子光學(xué)的主要內(nèi)容將安排在激光課程中講述），本書第3版也只限于討論波動(dòng)光學(xué)的內(nèi)容。物理光學(xué)（波動(dòng)光學(xué)）討論的內(nèi)容是相當(dāng)廣泛的。傳統(tǒng)的內(nèi)容主要有光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，光在各向同性介質(zhì)中的傳播規(guī)律（包括光的反射和折射，光的吸收、色散和散射規(guī)律），光在各向異性晶體中的傳播規(guī)律等。20世紀(jì)60年代以后，由于激光的出現(xiàn)，古老的光學(xué)又重新煥發(fā)了青春，物理光學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，一批新的分支學(xué)科相繼建立起來(lái)。例如，光學(xué)薄膜技術(shù)的發(fā)展形成了薄膜光學(xué)、集成光學(xué)等新的學(xué)科。激光技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了非線性光學(xué)。把數(shù)學(xué)、通信理論和光的衍射結(jié)合起來(lái)，建立起了傅里葉光學(xué)。傅里葉光學(xué)的一些應(yīng)用課題，如光學(xué)信息處理、光學(xué)傳遞函數(shù)和全息術(shù)等，是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中十分引人注目的課題。本教材除了討論物理光學(xué)的傳統(tǒng)內(nèi)容外，對(duì)于它的近代發(fā)展也給予了充分的關(guān)注。其中在第4章中討論了薄膜波導(dǎo)（它是集成光學(xué)的基礎(chǔ)）；在第5章中討論了全息照相；在第7章中討論了非線性光學(xué)。第6章則全用來(lái)介紹傅里葉光學(xué)?？v觀現(xiàn)代物理光學(xué)，它是以兩種理論方法為基礎(chǔ)的。一是光的電磁理論，把光看做是一種電磁波，用電磁波的系統(tǒng)理論來(lái)描述光的各種現(xiàn)象；二是傅里葉分析（頻譜分析）方法，用頻譜分析的觀點(diǎn)來(lái)看待光傳播的各種現(xiàn)象。本教材在內(nèi)容安排上是從加強(qiáng)這兩個(gè)基礎(chǔ)出發(fā)的。與此有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，為了便于查閱，我們把它寫成了幾個(gè)附錄，安排于書后。物理光學(xué)的研究對(duì)象是光這種物質(zhì)的基本屬性，它的傳播規(guī)律和它與其他物質(zhì)之間的相互作用。物理光學(xué)可以分為波動(dòng)光學(xué)和量子光學(xué)兩部分。前者研究光的波動(dòng)性，后者研究光的量子性。由于在第2版前言里已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的原因（量子光學(xué)的主要內(nèi)容將安排在激光課程中講述），本書第3版也只限于討論波動(dòng)光學(xué)的內(nèi)容。物理光學(xué)（波動(dòng)光學(xué)）討論的內(nèi)容是相當(dāng)廣泛的。傳統(tǒng)的內(nèi)容主要有光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，光在各向同性介質(zhì)中的傳播規(guī)律，（包括光的反射和折射，光的吸收、色散和散射規(guī)律），光在各向異性晶體中的傳播規(guī)律等。20世紀(jì)60年代以后，由于激光的出現(xiàn)，古老的光學(xué)又重新煥發(fā)了青春，物理光學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，一批新的分支學(xué)科相繼建立起來(lái)。例如，光學(xué)薄膜技術(shù)的發(fā)展形成了薄膜光學(xué)、集成光學(xué)等新的學(xué)科。激光技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了非線性光學(xué)。把數(shù)學(xué)、通信理論和光的衍射結(jié)合起來(lái)，建立起了傅里葉光學(xué)。傅里葉光學(xué)的一些應(yīng)用課題，如光學(xué)信息處理、光學(xué)傳遞函數(shù)和全息術(shù)等，是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中十分引人注目的課題。本教材除了討論物理光學(xué)的傳統(tǒng)內(nèi)容外，對(duì)于它的近代發(fā)展也給予了充分的關(guān)注。其中在第4章中討論了薄膜波導(dǎo)（它是集成光學(xué)的基礎(chǔ)）；在第5章中討論了全息照相；在第7章中討論了非線性光學(xué)。第6章則全用來(lái)介紹傅里葉光學(xué)。縱觀現(xiàn)代物理光學(xué)，它是以兩種理論方法為基礎(chǔ)的。一是光的電磁理論，把光看做是一種電磁波，用電磁波的系統(tǒng)理論來(lái)描述光的各種現(xiàn)象；二是傅里葉分析（頻譜分析）方法，用頻譜分析的觀點(diǎn)來(lái)看待光傳播的各種現(xiàn)象。本教材在內(nèi)容安排上是從加強(qiáng)這兩個(gè)基礎(chǔ)出發(fā)的。與此有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)，為了便于查閱，我們把它寫成了幾個(gè)附錄，安排于書后。2.物理光學(xué)的應(yīng)用物理光學(xué)在科學(xué)技術(shù)各部門中的應(yīng)用十分廣泛，尤其在生產(chǎn)和國(guó)防上有著重要的應(yīng)用。特別是激光問(wèn)世以來(lái)，大大擴(kuò)充了它的應(yīng)用領(lǐng)域。今天，它已經(jīng)被應(yīng)用到精密測(cè)量、通信、醫(yī)療、受控?zé)岷朔磻?yīng)、信息處理等眾多技術(shù)領(lǐng)域，為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)的發(fā)展和鞏固國(guó)防做出了貢獻(xiàn)。以光學(xué)儀器工業(yè)和光電信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，物理光學(xué)的應(yīng)用非常廣泛和重要。各種光學(xué)零件的表面粗糙度、平面度，以及長(zhǎng)度、角度的測(cè)量，至今最精密的方法仍然是物理光學(xué)方法。另外，還用物理光學(xué)方法測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的各種像差，評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量等。以光的干涉原理為基礎(chǔ)的各種干涉儀器，是光學(xué)儀器中數(shù)量頗多且最為精密的一個(gè)組成部分。根據(jù)衍射原理制成的光柵光譜儀，在分析物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)（原子、分子結(jié)構(gòu)）和化學(xué)成分等方面起著最為重要的作用。由于近代光學(xué)的崛起，發(fā)展起來(lái)的一些新型的光學(xué)儀器，如相襯顯微鏡、光學(xué)傳遞函數(shù)儀、傅里葉變換光譜儀，以及各種全息和信息處理裝置、電光和光電變換裝置、激光器等，更是離不開物理光學(xué)的基本原理。可見，學(xué)好物理光學(xué)對(duì)于光學(xué)工程專業(yè)、光電信息工程專業(yè)的學(xué)生在專業(yè)上的發(fā)展是很重要的。

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