信息光學理論與應用習題詳解
出版時間：2013-3 出版社：北京郵電大學出版社有限公司 作者：王仕璠
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內(nèi)容概要
《信息光學理論與應用習題詳解》是根據(jù)王仕瑤所編著的教材《信息光學理論與應用》（第3版）各章中的思考題和習題所做的詳盡解答。原教材第2版曾被列入普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，并被教育部評為“2009年度普通高等教育精品教材”，受到使用本教材的廣大師生的歡迎。在原教材第2版中，習題解答是作為附錄列在書末的，這次準備第3版時，將習題解答部分從教材中剝離出來，并作了適當?shù)奶砑雍屯晟?，同時補充了思考題解答，獨立成書。考慮到基本內(nèi)容的完備性，各章又適當添加了信息光學的基本原理和相關(guān)公式。全書共10章，內(nèi)容包括：二維傅里葉分析、標量衍射理論、光學成像系統(tǒng)的頻率特性、部分相干理論、光學全息照相、空間濾波、相干光學處理、非相干光學處理、信息光學在計量學和光通信中的應用等。
書籍目錄
第1章二維傅里葉分析 1.1基本原理與相關(guān)公式 1.1.1一些常用的非初等函數(shù) 1.1.2δ函數(shù) 1.1.3卷積與相關(guān) 1.1.4傅里葉變換 1.1.5線性系統(tǒng)與線性空間不變系統(tǒng) 1.1.6二維采樣定理 1.2思考題解答 1.3習題解答 第2章標量衍射理論 2.1基本原理與相關(guān)公式 2.1.1基爾霍夫衍射理論 2.1.2衍射規(guī)律的頻域表達式 2.1.3菲涅耳衍射與夫瑯和費衍射 2.1.4夫瑯和費衍射計算實例 2.1.5菲涅耳衍射計算實例 2.1.6衍射的巴俾涅原理 2.2思考題解答 2.3習題解答 第3章光學成像系統(tǒng)的頻率特性 3.1基本原理與相關(guān)公式 3.1.1透鏡的傅里葉變換性質(zhì) 3.1.2光學成像系統(tǒng)的一般分析 3.1.3衍射受限相干成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 3.1.4衍射受限非相干成像系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 3.2思考題解答 3.3 習題解答 第4章部分相干理論 4.1基本原理與相關(guān)公式 4.1.1光場相干性的一般概念 4.1.2互相干函數(shù)與復相干度 4.1.3準單色光的干涉 4.1.4準單色光的傳播 4.1.5范西特一澤尼克定理 4.2思考題解答 4.3習題解答 第5章光學全息照相 5.1基本原理與相關(guān)公式 5.1.1全息照相基本原理 5.1.2菲涅耳點源全息圖分析 5.1.3全息記錄介質(zhì)和實驗裝置 5.1.4傅里葉變換全息圖 5.1.5像全息圖與彩虹全息圖 5.1.6體積全息圖 5.2思考題解答 5.3習題解答 第6章空間濾波 6.1基本原理與相關(guān)公式 6.1.1空問濾波的基本原理 6.1.2空間濾波器結(jié)構(gòu)類型和應用舉例 6.2思考題解答 6.3習題解答 第7章相干光學處理 7.1基本原理與相關(guān)公式 7.1.1圖像相減 7.1.2利用匹配濾波器進行圖像識別 7.1.3聯(lián)合變換相關(guān)器的識別原理 7.1.4半色調(diào)網(wǎng)屏技術(shù) 7.1.5其他相干光學處理 7.2思考題解答 7.3習題解答 第8章非相干光學處理 8.1基本原理與相關(guān)公式 8.1.1兩種典型的非相干光學處理系統(tǒng) 8.1.2白光信息處理 8.2思考題解答 8.3 習題解答 第9章信息光學在計量學中的應用 9.1基本原理與相關(guān)公式 9.1.1全息干涉計量的原理和基本方法 9.1.2全息干涉圖的數(shù)據(jù)處理方法 9.1.3二次曝光散斑圖的記錄和處理 9.2思考題解答 9.3習題解答 第10章信息光學在光通信中的應用 10.1基本原理與相關(guān)公式 10.1.1布拉格光纖光柵 10.1.2超短脈沖的整形 10.1.3陣列波導光柵 10.2思考題解答 10.3習題解答
章節(jié)摘錄
版權(quán)頁： 插圖： [解] 由于全息圖所記錄的是物光與參考光在記錄底片上形成的干涉條紋，故欲使干涉效應最佳，光源的相干性必須很好，且物光與參考光從分束片到記錄底片中心區(qū)域之間的光程差應大體等于零，兩束光投射到記錄介質(zhì)上時應取適當夾角，以與介質(zhì)的分辨率保持協(xié)調(diào)；同時，為了保證所獲得的干涉條紋圖樣穩(wěn)定，則在全息記錄過程中必須保持光路的穩(wěn)定性，因此全息臺必須是防震的。 5.4為什么像面全息圖可以用白光擴展光源重現(xiàn)？像面全息圖與物體普通照片有何區(qū)別？ [解]由于像面全息圖是把成像光束作為物光波束記錄，相當于“物”與全息干板重合，物距為零，因而當用白光擴展光源重現(xiàn)時，重現(xiàn)像的像距也相應為零，各波長所對應的重現(xiàn)像都位于全息圖上，將不出現(xiàn)像模糊與色模糊。所以，像面全息圖可以用白光擴展光源重現(xiàn)，觀察到清晰的像。 像面全息記錄仍然采用了參考光，而普通照相記錄中則不用參考光。 5.5在彩虹全息圖的記錄光路中，狹縫的作用是什么？其寬度對記錄和重現(xiàn)有何影響？ [解] 狹縫是彩虹全息圖記錄中的一個關(guān)鍵元件，其目的是為了能在白光照明下重現(xiàn)準單色像，普通全息圖片若用白光照明重現(xiàn)時，不同波長的光同時進人人眼，將觀察到不同顏色相互錯位的重現(xiàn)像，造成重現(xiàn)象的模糊（即色模糊）；在彩虹全息照相中，狹縫起了分色作用，重現(xiàn)時不同波長的光對應不同的水平狹縫位置，通過某一狹縫位置只能看到某一準單色的像，從而避免了色模糊。總之，經(jīng)全息記錄后重現(xiàn)出的狹縫像在觀察者的眼前起到了一個單色濾光鏡的作用，它使重現(xiàn)像的色彩更加鮮艷。 在記錄彩虹全息圖時，由于用了一個狹縫，光能損失很大，因而狹縫的寬度應適當選擇，縫太寬，重現(xiàn)時會產(chǎn)生“混頻”現(xiàn)象，導致色彩不鮮艷；縫太窄，則通光量過小，影響效率。經(jīng)驗表明狹縫的寬度以5～8 mm為宜。 5.6根據(jù)布喇格條件式（5.1.51），試釋解為什么當體全息圖乳膠收縮時，重現(xiàn)像波長會發(fā)生“藍移”現(xiàn)象？而當乳膠膨脹時又會發(fā)生“紅移”現(xiàn)象？
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《信息光學理論與應用習題詳解》概念清晰，對問題分析透徹，有助于讀者深入領(lǐng)會教材中所討論的內(nèi)容，并用于解決具體問題，是對教材《信息光學理論與應用》的一本很好的補充讀物?！缎畔⒐鈱W理論與應用習題詳解》讀者對象為光學、光學工程、光信息科學與技術(shù)、應用物理、精密儀器等專業(yè)的高年級本科生和研究生，《信息光學理論與應用習題詳解》也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
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