定 价：98 元
丛书名：科学出版社“十四五”普通高等教育本科规划教材
- 作者：姜宗福,姜曼,刘文广
- 出版时间：2011/7/1
- ISBN：9787030796936
- 出 版 社：科学出版社
- 中图法分类：O436
- 页码：257
- 纸张：
- 版次：1
- 开本：16
物理光学的内容非常广泛，本书针对光电信息科学与工程等相关本科专业对光学知识的基本要求，主要介绍经典物理光学和部分现代光学。本书以电磁场理论为基础，简洁而系统地阐述光科学的发展历程、光的电磁波特性、光波在介质界面的反射与折射、光的干涉与相干性、光的衍射理论基础、透镜相位变换与傅里叶光学、偏振双折射与光电器件、光的吸收色散和散射等。
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目录
第0章引言1
0.117世纪前的光学2
0.1.1古希腊人对光的认识2
0.1.2阿拉伯人对光学的贡献2
0.1.3中世纪的光学2
0.1.416世纪—文艺复兴的光学3
0.217世纪的光学3
0.319世纪的光学4
0.4近代光学5
第1章光的电磁波特性6
1.1麦克斯韦方程6
1.2电磁场的波动方程7
1.2.1光学介质中电场和磁场的波动方程7
1.2.2电磁波传播速度与介质折射率8
1.3简谐平面波解与特性9
1.3.1波动方程的平面波解9
1.3.2光波的横波性11
1.4电磁场的能流密度与辐射强度13
1.4.1电磁场的能流密度13
1.4.2电磁场的辐射强度14
1.5简谐光波的标量描述16
1.5.1简谐平面波16
1.5.2简谐球面波17
1.5.3波函数的复振幅表示17
1.6光子与电磁波谱20
1.6.1光子20
1.6.2电磁波谱22
*1.7负折射率与超材料24
1.7.1负折射率24
1.7.2超材料25
习题26
第2章光波在介质界面的反射与折射29
2.1光的反射与折射29
2.2菲涅耳公式31
2.3斯托克斯倒逆关系35
2.4光强的反射率和透射率36
2.5界面反射光的相位变化40
*2.6光学波导的全反射分析方法44
2.6.1波导结构与光束传输44
2.6.2光学波导形成机理45
习题48
第3章光的干涉与相干性50
3.1光波的叠加原理50
3.2叠加光波的光强与干涉51
3.2.1叠加光波的光强分布51
3.2.2稳定干涉产生条件52
3.2.3光相干性的定性描述53
3.2.4干涉场的衬比度55
3.2.5非相干光源实现相干叠加的方法56
3.3分波前干涉56
3.3.1杨氏双孔干涉实验：两个球面波的干涉57
3.3.2瑞利干涉测量仪60
3.4分振幅干涉61
3.4.1平行平板的等倾干涉62
3.4.2等厚干涉65
3.4.3等厚干涉在光学加工测量中的应用68
3.4.4分振幅干涉测量仪及其应用70
3.5多光束干涉75
3.5.1平行平板多光束干涉76
3.5.2法布里-珀罗干涉仪及其特点79
3.5.3多光束干涉的应用81
3.6光的空间相干性与时间相干性84
3.6.1光的空间相干性84
3.6.2光的时间相干性91
3.7引力波干涉测量97
习题98
第4章光的衍射理论基础105
4.1惠更斯-菲涅耳原理105
4.1.1惠更斯原理105
4.1.2惠更斯-菲涅耳原理与数学描述106
4.2基尔霍夫衍射理论107
4.2.1亥姆霍兹-基尔霍夫积分定理107
4.2.2平面屏衍射的基尔霍夫公式109
4.3菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射110
4.3.1球面波的傍轴近似和远场近似式111
4.3.2菲涅耳衍射(近场衍射)112
4.3.3夫琅禾费衍射(远场衍射)113
4.3.4巴比涅原理114
4.4单缝和矩孔的夫琅禾费衍射114
4.4.1单缝夫琅禾费衍射115
4.4.2矩孔夫琅禾费衍射117
4.5圆孔夫琅禾费衍射与成像系统的分辨本领118
4.5.1圆孔夫琅禾费衍射118
4.5.2成像仪器的分辨本领120
4.5.3衍射极限与超分辨成像123
4.6光栅衍射126
4.6.1位移-相移定理126
4.6.2一维光栅128
4.6.3光栅光谱仪132
4.6.4闪耀光栅134
4.7菲涅耳衍射136
4.7.1菲涅耳衍射的波带方法137
4.7.2菲涅耳波带片143
4.7.3菲涅耳衍射数值分析145
4.8光学全息147
4.8.1全息术的基本原理147
4.8.2全息图应用简介150
习题152
第5章透镜相位变换与傅里叶光学158
5.1透镜相位变换器与傅里叶光学变换158
5.1.1透镜的相位变换函数158
5.1.2透镜作用下的衍射与傅里叶变换性质160
5.1.3余弦光栅的夫琅禾费衍射与傅里叶变换164
5.2阿贝成像原理与空间滤波166
5.2.1阿贝成像原理167
5.2.2阿贝-波特实验与空间滤波168
5.2.3泽尼克相衬显微镜171
5.34F系统与相干光信息处理173
5.3.14F系统173
5.3.2图像的相加和相减处理方法174
*5.4透镜相干成像的衍射分析176
5.4.1正透镜的点扩展函数176
5.4.2物像关系的衍射理论分析178
5.4.3相干成像系统的光学传递函数179
*5.5非相干成像系统的频谱分析180
5.5.1非相干成像系统的强度传递函数180
5.5.2无像差系统的传递函数181
5.5.3像差对成像系统的影响183
习题184
第6章偏振、双折射与光电器件188
6.1光波的偏振特性188
6.1.1光的偏振状态188
6.1.2线偏振器与马吕斯定律192
6.2晶体双折射194
6.2.1双折射现象194
6.2.2单轴晶体中的等相位面195
6.3晶体双折射器件197
6.3.1双折射偏振分光197
6.3.2波晶片199
6.4光学旋光201
6.4.1旋光效应201
6.4.2法拉第效应—磁致旋光203
6.4.3旋光效应的唯象理论205
6.5电光效应206
6.5.1泡克耳斯效应—线性电光效应207
6.5.2克尔效应—平方电光效应208
6.6光电器件209
6.6.1偏振光隔离器210
6.6.2非偏振光隔离器211
6.6.3光纤环形器215
6.6.4基于光栅衍射色散原理的光学器件215
习题218
第7章光的吸收、色散和散射223
7.1光的吸收223
7.1.1朗伯吸收定律223
7.1.2比尔吸收定律224
7.1.3对吸收系数的进一步说明224
7.1.4吸收光谱226
7.2光的色散227
7.2.1正常色散和反常色散227
7.2.2色散和吸收现象的经典理论解释228
7.2.3波包的相速度和群速度232
7.3光的散射234
7.3.1散射现象234
7.3.2瑞利散射235
7.3.3米氏散射238
7.3.4拉曼散射238
*7.4非线性光学239
7.4.1介质非线性极化240
7.4.2光学二次谐波241
7.4.3三阶非线性光学现象243
7.4.4二阶非线性极化与三波混频245
7.4.5三阶非线性极化与四波混频248
习题249
参考文献251
附录252
附录A矢量分析252
A.1梯度、散度和旋度252
A.2Gauss公式和Stokes公式253
A.3有关算子的运算公式253
附录B傅里叶变换253
B.1周期函数的傅里叶级数分解253
B.2傅里叶变换254
B.3傅里叶变换的性质和定理256
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