光学 第二版出版时间:2015年版丛编项: “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,中国科学技术大学国家基础科学人才培养基地物理学丛书内容简介 《光学(第二版)》讲授大学物理课程中的光学部分,内容包括波动光学、几何光学以及光的量子性导论.《光学(第二版)》以光学实验为基础,从光的物理模型出发,对光线的传播、光学成像、光的干涉、光的衍射、光的偏振与双折射、光与物质的相互作用、光的量子性等问题进行了较全面和深入的阐释,并介绍了光学的发展及其在各个领域中的应用.对于光学中基本的实验现象,说明详细;对于光学中基本的物理概念,阐述准确;对于光学的理论体系,推导严谨.附有较多的例题和练习题,有利于读者掌握处理光学问题的方法和加深对光学概念的理解,便于读者自学。目录第二版 丛书序第一版 丛书序第二版 前言第一版 前言第1章 光的波动模型1.1 光波1.1.1 可见光1.1.2 光波产生的物理机制1.1.3 产生光波的偶极振子模型1.1.4 光波的周期性1.1.5 简谐光波1.1.6 光矢量1.1.7 光强1.1.8 光的传播1.1.9 光程差与相位差1.2 简谐光波的数学表示1.2.1 矢量表示与标量表示1.2.2 简谐光波的描述1.2.3 简谐光波按波面分类1.2.4 光波的复振幅表示1.2.5 有关光波的几个概念1.3 傍轴条件与远场条件1.3.1 轴上物点的傍轴条件和远场条件1.3.2 轴外物点的傍轴条件和远场条件第2章 光线与几何光学2.1 几何光学的物理基础2.1.1 光线模型2.1.2 光线的实验定律2.2 几何光学的基本原理2.2.1 光传播的可逆性原理2.2.2 费马原理2.3 棱镜与光纤2.3.1 棱镜对光的折射2.3.2 色散棱镜2.3.3 全反射棱镜2.3.4 光纤2.4 单球面成像2.4.1 折射面、反射面对光线的变换2.4.2 物与像的虚实性2.4.3 傍轴光在单球面上的折射成像2.4.4 高斯光学中的符号约定2.4.5 傍轴光在单球面上的反射成像2.5 薄透镜成像2.5.1 逐次成像法2.5.2 薄透镜的物像公式2.5.3 光具组成像2.5.4 薄透镜成像的作图法2.6 理想共轴光具组成像的高斯定理2.6.1 理想光具组2.6.2 共轴球面系统的基点和基面2.6.3 共轴球面系统的物像关系2.6.4 基点和基平面的确定2.7 非傍轴光线的阿贝正弦条件与齐明点2.7.1 透镜组的阿贝正弦条件2.7.2 齐明透镜与齐明点2.7.3 齐明透镜组2.8 几何光学仪器2.8.1 眼睛2.8.2 目镜2.8.3 物镜2.8.4 显微镜2.8.5 望远镜2.8.6 照相机第3章 光的相干叠加与非相干叠加3.1 光波的叠加原理3.1.1 光波的独立传播定律3.1.2 光波的叠加原理3.2 同频率、同振动方向光波叠加的方法3.2.1 代数法3.2.2 复数法3.2.3 振幅矢量法3.3 光波叠加的强度3.3.1 光波叠加的特点3.3.2 光波叠加强度的计算方法3.3.3 光波的相干叠加与非相干叠加3.3.4 光波的相干条件3.4 波包与群速度3.5 杨氏干涉与相干光的获得3.5.1 干涉装置3.5.2 杨氏干涉的物理过程3.5.3 相干光的获得3.6 干涉图样与干涉强度3.6.1 杨氏双孔干涉3.6.2 杨氏双缝干涉3.6.3 干涉条纹的可见度3.6.4 两列平面光波的干涉3.7 惠更斯菲涅耳原理3.7.1 次波模型3.7.2 次波的线性叠加:惠更斯菲涅耳原理3.8 菲涅耳衍射3.8.1 衍射装置与现象3.8.2 用半波带法分析菲涅耳圆孔衍射3.8.3 半波带方程3.8.4 一般情形下的波带3.8.5 菲涅耳半波带的应用——波带片3.9 夫琅禾费单缝和矩孔衍射3.9.1 夫琅禾费单缝衍射装置3.9.2 单缝衍射强度分布3.9.3 单缝衍射图样的特点3.9.4 单缝衍射的应用3.9.5 夫琅禾费矩孔衍射3.10 夫琅禾费圆孔衍射3.10.1 圆孔衍射强度3.10.2 衍射图样的特点3.11 衍射的0级近似与几何光学3.11.1 衍射中央主极大的特殊性3.11.2 衍射与孔径的关系3.11.3 几何光学是衍射的0级近似3.11.4 望远镜的分辨本领与衍射极限第4章 干涉仪与光的时空相干性4.1 分波前的干涉装置4.1.1 菲涅耳双面镜4.1.2 劳埃德镜4.1.3 菲涅耳双棱镜4.1.4 对切透镜4.2 光的空间相干性4.2.1 光源的非相干性4.2.2 扩展光源对相干性的影响4.3 光的时间相干性4.3.1 非单色光的干涉4.3.2 相干时间4.4 光波在界面处的复振幅4.4.1 菲涅耳公式4.4.2 出现半波损失的特例4.4.3 斯托克斯倒逆关系4.5 薄膜干涉4.5.1 等倾干涉4.5.2 等厚干涉4.6 分振幅的干涉装置4.6.1 迈克耳孙干涉仪4.6.2 马赫曾德尔干涉仪4.6.3 干涉滤波片4.6.4 牛顿环(圈)4.7 法布里珀罗干涉仪4.7.1 多光束干涉4.7.2 多光束干涉的光强4.7.3 干涉场的特性第5章 衍射光栅与光谱仪5.1 多缝夫琅禾费衍射5.1.1 衍射强度5.1.2 双缝衍射5.1.3 光栅衍射的特点5.1.4 干涉与衍射的区别和联系5.2 光栅光谱5.2.1 谱线的角宽度和光栅的色分辨本领5.2.2 光栅的色散与自由光谱范围5.3 闪耀光栅5.3.1 问题的提出与解决方案5.3.2 闪耀光栅的结构5.3.3 闪耀光栅衍射的一般性分析5.3.4 两种常用的照明方式5.4 单色仪与光谱仪5.5 正弦光栅5.6 X射线在晶体中的衍射5.6.1 晶格点阵5.6.2 X射线在晶体中的衍射5.6.3 晶体X射线衍射的实验方法第6章 傅里叶变换光学6.1 衍射屏对波前的变换6.1.1 衍射系统的屏函数6.1.2 简单光波场的波前光场6.1.3 透镜的相位变换函数6.1.4 光楔的相位变换函数6.2 接收场的傅里叶变换6.2.1 衍射积分的近似6.2.2 衍射系统的傅里叶变换6.3 夫琅禾费光栅衍射的傅里叶频谱分析6.3.1 屏函数的傅里叶变换6.3.2 周期性屏函数的傅里叶变换6.3.3 非周期性的屏函数的傅里叶变换6.4 阿贝成像原理6.4.1 阿贝成像原理的数学验证6.4.2 阿贝成像原理的实验验证6.4.3 图像处理6.4.4 θ调制6.5 相衬显微镜6.6 全息照相6.6.1 全息照相的基本原理6.6.2 全息照相的装置第7章 光的偏振与双折射7.1 光的偏振特性7.1.1 横波的偏振性7.1.2 起偏与检偏7.2 光的偏振态7.2.1 自然光7.2.2 部分偏振光7.2.3 平面偏振光7.2.4 圆偏振光7.2.5 椭圆偏振光7.3 反射、折射所引起的偏振态的改变7.3.1 偏振态的改变7.3.2 垂直入射的情形7.3.3 布儒斯特定律7.3.4 玻璃片堆和布儒斯特窗7.4 光在晶体中的双折射7.5 单轴晶体中光的波面7.5.1 晶体中o光和e光的波面7.5.2 单轴晶体的惠更斯作图法7.5.3 几种特例7.6 晶体光学器件7.6.1 偏振棱镜7.6.2 波片7.6.3 相位补偿器7.7 波片对光的偏振态的改变7.7.1 光在波晶片中的传播引起的相位差7.7.2 经过波片后光的偏振态的改变7.7.3 偏振态的实验鉴定7.8 偏振光的干涉7.8.1 平行偏振光的干涉装置7.8.2 干涉分析与实验现象7.8.3 偏振光干涉的应用——光测弹性7.9 电光效应7.9.1 克尔效应7.9.2 泡克尔斯效应7.9.3 电光效应的应用7.10 旋光7.10.1 自然旋光7.10.2 磁致旋光7.10.3 磁致旋光的应用第8章 光波与物质的相互作用8.1 光的吸收8.1.1 吸收的实验定律8.1.2 吸收系数与波长的关系8.2 光的色散8.3 光的散射8.3.1 散射现象8.3.2 散射定律8.4 强光在介质中的非线性电极化效应第9章 光的量子性9.1 黑体辐射9.1.1 热辐射9.1.2 黑体辐射的实验规律9.2 光量子9.2.1 普朗克能量分立的谐振子9.2.2 光量子9.2.3 康普顿效应9.2.4 物质的波粒二象性9.3 激光9.3.1 爱因斯坦的辐射理论9.3.2 粒子数反转与光放大习题与答案参考文献 上一篇: 光学原理教程 [戴瑞,李金环,唐伟国 主编] 2011年版 下一篇: 光学工程基础实验