前言
绪论 1
0.1 光学研究的内容、方法和特点 1
0.2 光学学科的理论体系框架 2
0.3 光的本性——光是什么 3
第1章 几何光学的基本原理 6
1.1 几何光学的基本定律 6
1.2 费马原理 10
1.3 同心光束 物与像 14
1.4 光在平面上的反射和折射 17
1.5 光在单球面上的折射和反射 21
1.6 全反射 光纤与棱镜 30
1.7 薄透镜 35
1.8 共轴球面系统的基点和基面 43
1.9 共轴球面系统近轴成像的矩阵方法 50
1.10 变折射率光学现象 58
本章小结 60
思考题 64
习题 65
第2章 光度学与光阑 68
2.1 光度学的基本概念 68
2.2 光阑 73
2.3 像差简介 76
本章小结 80
思考题 82
习题 82
第3章 几何光学仪器原理 84
3.1 人眼的光学系统 84
3.2 助视光学仪器的放大本领 89
3.3 投影光学仪器原理 98
3.4 几何光学仪器的聚光本领 101
本章小结 104
思考题 105
习题 106
第4章 波动光学的电磁理论基础 109
4.1 光波的电磁性质 109
4.2 光波场的数学描述 113
4.3 菲涅耳公式 118
4.4 反射光在反射点产生的相位跃变 半波损失 121
4.5 光能流、光强的反射比和透射比 127
本章小结 130
思考题 131
习题 132
第5章 光的干涉 134
5.1 光源 光波的叠加原理 134
5.2 相干叠加与非相干叠加、相干条件 135
5.3 分波阵面干涉 杨氏双缝实验 137
5.4 双棱镜、双面镜、劳埃德镜干涉实验 141
5.5 光源宽度对干涉条纹可见度的影响 空间相干性 144
5.6 光源的非单色性对干涉条纹可见度的影响 时间相干性 148
5.7 分振幅薄膜干涉(一)：等倾干涉 150
5.8 分振幅薄膜干涉(二)：等厚干涉 155
5.9 薄膜干涉的应用 157
5.10 迈克耳孙干涉仪及应用 160
5.11 法布里珀罗干涉仪及应用 163
5.12 其他干涉仪及应用 167
本章小结 171
思考题 174
习题 175
第6章 光的衍射 180
6.1 光的衍射现象 180
6.2 惠更斯菲涅耳原理 182
6.3 菲涅耳半波带法和振幅矢量图解法 187
6.4 菲涅耳衍射 190
6.5 夫琅禾费圆孔衍射和圆环衍射 199
6.6 助视光学仪器的分辨本领 204
6.7 夫琅禾费单缝衍射和矩孔衍射 211
6.8 光栅衍射 220
6.9 光谱仪器分类及其基本性能 232
6.10 X射线晶体衍射——三维立体光栅 241
6.11 衍射光场的分解与傅里叶变换 245
6.12 阿贝成像与空间滤波 247
6.13 全息照相 253
本章小结 258
思考题 261
习题 262
第7章 光的偏振 265
7.1 光波的横波性与五种偏振态 265
7.2 偏振片 起偏和检偏 马吕斯定律 270
7.3 反射和折射产生的偏振光 布儒斯特定律 273
7.4 光在晶体中的双折射 275
7.5 惠更斯对双折射现象的理论解释 278
7.6 偏光棱镜 283
7.7 波晶片 圆偏振光和椭圆偏振光的获得 287
7.8 偏振光的检验 291
7.9 偏振光的干涉及应用 294
7.10 旋光现象和磁致旋光 法拉第效应 299
7.11 人为双折射 301
7.12 液晶 305
7.13 琼斯矢量和琼斯矩阵 307
本章小结 311
思考题 313
习题 314
第8章 光的吸收、色散和散射 317
8.1 光的吸收 317
8.2 光的散射 322
8.3 光的色散 326
8.4 光的相速度与群速度 331
8.5 光的吸收与散射在环境监测中的应用 335
本章小结 339
思考题 340
习题 341
第9章 光的量子性 342
9.1 热辐射 基尔霍夫辐射定律 342
9.2 黑体及黑体辐射实验定律 344
9.3 普朗克公式 能量子 346
9.4 光测高温法 348
9.5 光电效应 349
9.6 爱因斯坦方程 光子 353
9.7 康普顿效应 355
9.8 光的波粒二象性 360
本章小结 362
思考题 363
习题 363
第10章 激光与非线性光学基础 365
10.1 激光形成机理 365
10.2 激光器的基本结构和工作原理 369
10.3 激光的特性及应用 377
10.4 非线性光学简介 382
本章小结 386
思考题 387
习题 387
习题参考答案 388
参考文献 395
附表 396
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