物理光学与应用光学

绪论第1章 光在各向同性介质中的传输特性 1.1 光波的特性 1.1.1 光波与电磁波 麦克斯韦电磁方程 1.1.2 几种特殊形式的光波 1.1.3 光波场的时域频率谱 1.1.4 相速度和群速度 1.1.5 光波场的空间频率与空间频率谱 1.1.6 光波的横波性、偏振态及其表示 1.2 光波在各向同性介质界面上的反射和折射 1.2.1 反射定律和折射定律 1.2.2 菲涅耳公式 1.2.3 反射率和透射率 1.2.4 反射和折射的相位特性 1.2.5 反射和折射的偏振特性

绪论第1章 光在各向同性介质中的传输特性 1.1 光波的特性 1.1.1 光波与电磁波 麦克斯韦电磁方程 1.1.2 几种特殊形式的光波 1.1.3 光波场的时域频率谱 1.1.4 相速度和群速度 1.1.5 光波场的空间频率与空间频率谱 1.1.6 光波的横波性、偏振态及其表示 1.2 光波在各向同性介质界面上的反射和折射 1.2.1 反射定律和折射定律 1.2.2 菲涅耳公式 1.2.3 反射率和透射率 1.2.4 反射和折射的相位特性 1.2.5 反射和折射的偏振特性 1.2.6 全反射 1.3 光波在金属表面上的反射和折射 例题 习题第2章 光的干涉 2.1 双光束干涉 2.1.1 产生干涉的基本条件 2.1.2 双光束干涉 2.2 平行平板的多光束干涉 2.3 光学薄膜 2.4 典型干涉仪及其应用 2.4.1 迈克尔逊干涉仪 2.4.2 马赫—泽德干涉仪 2.4.3 法布里—珀罗干涉仪 2.4.4 干涉滤光片 2.4.5 薄膜波导 2.5 光的相干性 2.5.1 光的相干性 2.5.2 相干性的定量描述 2.5.3 激光的相干性 2.5.4 干涉的定域性 例题 习题第3章 光的衍射 3.1 衍射的基本理论 3.1.1 光的衍射现象 3.1.2 惠更斯—菲涅耳原理 3.1.3 基尔霍夫衍射公式 3.2 夫朗和费衍射 3.2.1 夫朗和费衍射装置 3.2.2 夫朗和费矩形孔和圆孔衍射 3.2.3 夫朗和费单缝和多缝衍射 3.2.4 巴俾涅原理(Babinet) 3.3 菲涅耳衍射 3.3.1 菲涅耳圆孔衍射——菲涅耳波带法 3.3.2 菲涅耳直边衍射——振幅矢量加法 3.4 衍射的应用 3.4.1 衍射光栅——光谱仪 3.4.2 波导光栅 3.4.3 全息光栅 3.4.4 波带片 3.4.5 微光学透镜 3.5 傅里叶光学基础 3.5.1 薄透镜对衍射的影响 3.5.2 光学傅里叶变换 3.5.3 傅里叶变换定理的光学模拟 3.6 近场光学简介 例题 习题第4章 光在各向异性介质中的传输特性 4.1 晶体的光学各向异性 4.1.1 张量的基础知识 4.1.2 晶体的介电张量 4.2 理想单色平面光波在晶体中的传播 4.2.1 光在晶体中传播的解析法描述 4.2.2 光在晶体中传播的几何法描述 4.3 平面光波在晶体界面上的反射和折射 4.3.1 光在晶体界面上的双反射和双折射 4.3.2 光在晶体界面上反射和折射方向的几何作图法描述 4.4 晶体光学元件 4.4.1 偏振器 4.4.2 波片和补偿器 4.5 晶体的偏光干涉 4.5.1 平行光的偏光干涉 4.5.2 会聚光的偏光干涉 例题 习题 第5章 晶体的感应双折射 5.1 电光效应 5.1.1 电光效应的描述 5.1.2 晶体的线性电光效应 5.1.3 晶体的二次电光效应 5.1.4 晶体电光效应的应用举例 5.2 声光效应 5.2.1 弹光效应和弹光系数 5.2.2 声光衍射 5.3 法拉第效应 5.3.1 晶体的旋光效应 5.3.2 法拉第效应(Faraday) 例题 习题 第6章 光的吸收、色散和散射 6.1 光与介质相互作用的经典理论 6.2 光的吸收 6.2.1 光吸收定律 6.2.2 吸收光谱 6.3 光的色散 6.3.1 色散率 6.3.2 正常色散与反常色散 6.4 光的散射 6.4.1 光的散射现象 6.4.2 瑞利散射 6.4.3 米氏散射 6.4.4 分子散射 6.4.5 喇曼散射 例题 292 习题 293 第7章 几何光学基础 7.1 几何光学的基本定律 7.1.1 波面、光线和光束 7.1.2 几何光学的基本定律 7.1.3 全反射现象 7.1.4 费马原理 7.1.5 物像的基本概念 7.1.6 单个折射球面的折射 7.2 单个折射球面近轴区成像 7.2.1 物像公式 7.2.2 高斯公式和牛顿公式 7.2.3 光焦度 7.2.4 垂直放大率β 7.2.5 轴向放大率α 7.2.6 角放大率γ 7.2.7 拉亥不变量J 7.3 共轴球面系统 7.3.1 转面(过渡)公式 7.3.2 拉亥公式 7.3.3 放大率公式 7.4 球面反射镜 7.5 平面镜、棱镜系统 7.5.1 平面反射镜 7.5.2 平面折射 7.5.3 反射棱镜 7.5.4 折射棱镜 7.5.5 光楔 例题 习题第8章 理想光学系统……第9章 光学仪器的基本原理习题参考答案主要参考书目

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。第1章到第4章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，突出了光学原理在光电子技术中的应用和进展，加强了光的相干性内容，介绍了傅里叶光学、近场光学和微光学的基础。第5章介绍了在光电子技术中应用非常广泛的感应双折射。第6章介绍了光的吸收、色散和散射现象。第7章到第9章介绍了几何光学基础知识和光在光学仪器中的传播和成像特性。 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课教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。

    
我们生活在一个充满着光明的世界里，光是我们最熟悉的现象之一。没有光，就没有光合作用，就没有生命，也就没有人类。随着科学技术的发展，人们对光学的研究不断深入，并使其造福于人类。为此，加强《物理光学与应用光学》这门课程的学习显得很有意义。
本书分10章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，介绍了光电子技术应用中非常重要的感应双折射和光传播特性的控制，光的吸收、色散和散射现象，应用光学的基础知识和光在光学仪器中的传播及成像特性等。