近代光學

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。本書系統(tǒng)地介紹了近代光學發(fā)展的各個方面，并致力于反映當代光學的最新進展，具有一定的深度和廣度。主要內(nèi)容包括：光的電磁波理論，光在不同類型介質(zhì)中的傳播特性，光的部分相干性，光的標量衍射理論，傅里葉光學基礎(chǔ)，全息術(shù)基礎(chǔ)，幾何光學的基本原理，相對論光學及量子光學基礎(chǔ)等。全書結(jié)構(gòu)清晰、嚴謹，內(nèi)容豐富、新穎，并精選了適量典型的例題和習題。　　本書可作為高等院校光電信息與工程類相關(guān)專業(yè)高年級本科生或研究生的教材，也可供光學相關(guān)領(lǐng)域的教學或科研人員參考。

作者簡介

　　鄭玉祥，復旦大學光科學與工程系教授，博士生導師。1996年于復旦大學物理系獲理學博士學位。曾任日本大學理工學部先端材料科學中心客座研究員，并參與日本大型國家研究項目“下一代光存儲計劃”。多年來一直從事固體光學性質(zhì)和光譜技術(shù)研究，主持和參與近20項國家及地方科研項目，已發(fā)表SCI收錄論文70多篇，已獲授權(quán)6項發(fā)明專利和4項實用新型專利。講授本科生的《近代光學》和研究生的《偏振光學原理與應用》等課程。2006年入選教育部新世紀人才計劃。曾任復旦大學光科學與工程系副主任，現(xiàn)任上海市激光學會秘書長?！　￡惲紙?，美國依阿華州立大學物理學博士，復旦大學首席和特聘教授。博士生導師，國家首屆杰出青年基金獲得者，教育部長江學者特聘教授。主要從事信息光電子功能材料的光學性質(zhì)研究，包括光譜信息的獲取和分析方法研究。在國內(nèi)外核心學術(shù)刊物上發(fā)表了200多篇論文，獲10多項各類專利，并多次獲獎。講授本科生和研究生的《固體光學》等課程。曾任復旦大學物理系副主任和復旦大學信息科學與工程學院院長等職，現(xiàn)任上海市激光學會理事長。

書籍目錄

第1篇　光的傳播?　　第1章　光的電磁波理論　　　1.1　麥克斯韋方程組　　　　1.1.1　實驗基礎(chǔ)　　　　1.1.2　基本假設(shè)　　　　1.1.3　麥克斯韋方程組　　　　1.1.4　本構(gòu)關(guān)系　　　　1.1.5　邊界條件　　　1.2　波動方程　　　　1.2.1　波動方程　　　　1.2.2　標量波　　　　1.2.3　亥姆霍茲方程　　　　1.2.4　波前與波前函數(shù)　　　　1.2.5　共軛波　　　1.3　高斯光束　　　　1.3.1　高斯光束的束寬與遠場發(fā)散角　　　　1.3.2　高斯光束的等相面曲率半徑　　　　1.3.3　高斯光束的縱向相位因子　　　1.4　電磁波的偏振　　　　1.4.1　電磁波的橫波性　　　　　　　1.4.2　洛倫茲力公式　　　　1.4.3　光的偏振　　　　1.4.4　偏振態(tài)的表征　　　1.5　電磁場的能量與坡印廷矢量　　　1.6　電磁場的動量和光壓　　　　1.6.1　電磁場的動量　　　　1.6.2　光壓的實驗驗證　　　　1.6.3　帶電粒子在磁場中的總動量　　　1.7　電磁場的角動量與光子的自旋　　　　1.7.1　費曼佯謬　　　　1.7.2　電磁場的角動量　　　　1.7.3　光子的自旋　　　1.8　光度學介紹　　　　1.8.1　輻射通量　　　　1.8.2　視覺函數(shù)　　　　1.8.3　光通量　　　　1.8.4　發(fā)光強度、亮度和照度　　　本章小結(jié)　　第2章　光波在分層介質(zhì)中的傳播　　　2.1　光波在各向同性介質(zhì)邊界上的反射和折射　　　　2.1.1　光在介質(zhì)界面反射與折射時的頻率不變性　　　　2.1.2　折射光和反射光的共面性　　　　2.1.3　反射定律和斯內(nèi)爾折射定律　　　2.2　菲涅耳公式　　　　2.2.1　菲涅耳公式的推導　　　　2.2.2　光強反射率與光強透射率　　　　2.2.3　能流反射率與能流透射率　　　　2.2.4　布儒斯特定律　　　　2.2.5　斯托克斯倒逆關(guān)系　　　　2.2.6　相位關(guān)系　　　　2.2.7　偏振關(guān)系　　　2.3　全反射與隱失波　　　　2.3.1　全反射　　　　2.3.2　隱失波　　　　2.3.3　古斯-漢欣位移　　　　2.3.4　菲涅耳菱體　　　2.4　光在金屬表面的反射和折射　　　　2.4.1　金屬中的透射光　　　　2.4.2　金屬界面的反射光　　　2.5　光在分層介質(zhì)中的傳播　　　　2.5.1　多層膜的特征矩陣　　　　2.5.2　反射率和透射率　　　　2.5.3　周期性多層介質(zhì)　　　本章小結(jié)　　第3章　光在光子晶體中的傳播　　　3.1　倒格矢、布洛赫定理與布里淵區(qū)　　　　3.1.1　倒格矢　　　　3.1.2　布洛赫定理　　　　3.1.3　布里淵區(qū)　　　3.2　光子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)　　　　3.2.1　光子晶體的分類和結(jié)構(gòu)　　　　3.2.2　光子晶體的特性　　　3.3　光子晶體的光子頻帶結(jié)構(gòu)　　　　3.3.1　光子晶體的理論分析方法　　　　……第2篇　光的干涉與衍射理論第3篇　信息光學第4篇　幾何光學原理第5篇　相對論光學第6篇　量子光學基礎(chǔ)附錄a　近代光學中的數(shù)學方法 附錄b　kramers-kronig關(guān)系 附錄c　昂色格關(guān)系 附錄d　部分習題答案

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：本章將首先介紹麥克斯韋方程組的建立過程，討論各類材料的本構(gòu)關(guān)系，并介紹邊界條件。然后，由麥克斯韋方程直接導出波動方程，揭示電磁場運動的波動性，并給出一些典型電磁波的性質(zhì)和表達式。接下來，結(jié)合麥克斯韋方程組和波動形式的解進一步推證電磁波的橫波性，光的橫波性可以用偏振態(tài)來表征。隨后將介紹光的五種偏振態(tài)，并給出偏振態(tài)的幾種表示形式，例如瓊斯矢量表示、斯托克斯參量表示和邦加球表示等。之后，還將介紹電磁場的能量、動量和角動量等屬性，這些屬性表明電磁波與實物粒子一樣，是物質(zhì)存在的一種形式。最后介紹光度學的一些基礎(chǔ)知識。

編輯推薦

《近代光學》：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，電子信息與電氣學科規(guī)劃教材·光電信息科學與工程專業(yè)

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