目录

第1章光学史1

参考文献和推荐读物21

第2章光是什么23

2.1引言23

2.2微粒模型23

2.3波动模型25

2.4辐射的粒子性28

2.5物质的波动性29

2.6测不准原理31

2.7单缝衍射实验31

2.8物质波的概率解释33

2.9干涉实验的理解35

2.10光子的偏振37

2.11时间能量不确定关系39

小结39

习题40

题解41

参考文献和推荐读物41

第一部分几 何 光 学

第3章费马原理及其应用45

3.1引言45

3.2从费马原理推导反射定律和折射定律47

3.3非均匀媒质中的光线路径52

3.4光线方程与它的解59

3.5光线在各向同性媒质和各向异性媒质的分界面的折射67

小结71

习题72

参考文献和推荐读物76第4章光线经过球面的折射与反射77

4.1引言77

4.2在单一球面上的折射78

4.3在单一球面上的反射80

4.4薄透镜82

4.5透镜的主焦点和焦距83

4.6牛顿公式85

4.7横向放大率85

4.8球面的齐明点87

4.9笛卡儿卵形面89

4.10齐明点存在的几何证明89

4.11正弦条件91

小结92

习题93

参考文献和推荐读物95

光学(第4版)[]目录[][2][3][2]

第5章傍轴光学的矩阵方法96

5.1引言96

5.2矩阵方法98

5.3主平面(单位面)105

5.4节平面107

5.5两薄透镜构成的系统110

小结112

习题113

参考文献和推荐读物114

第6章像差115

6.1引言115

6.2色差115

6.3单色像差119

小结130

习题131

参考文献和推荐读物131

第二部分振动与波动

第7章简谐运动、受迫振动和折射率的起源135

7.1引言135

7.2简谐运动135

7.3阻尼简谐运动141

7.4受迫振动143

7.5折射率的起源146

7.6瑞利散射152

小结153

习题154

参考文献和推荐读物157

第8章傅里叶级数及其应用158

8.1引言158

8.2弹拨弦上的横向振动161

8.3傅里叶级数在研究受迫振动中的应用164

8.4傅里叶积分165

小结167

习题167

参考文献和推荐读物168

第9章狄拉克δ函数和傅里叶变换169

9.1引言169

9.2狄拉克δ函数的表示169

9.3δ函数的积分表示170

9.4作为分布函数的δ函数171

9.5傅里叶积分定理171

9.6二维和三维傅里叶变换175

小结176

习题177

第10章群速度和脉冲色散179

10.1引言179

10.2群速度179

10.3波包的群速度185

10.4自相位调制193

小结195

习题196

参考文献和推荐读物198

第11章波的传播和波动方程199

11.1引言199

11.2正弦波: 频率和波长的概念201

11.3波的种类203

11.4波动的能量传播204

11.5一维波动方程205

11.6拉紧弦的横向波动207

11.7固体中的纵向声波208

11.8气体中的纵波209

11.9一维波动方程的通解211

小结217

习题218

参考文献和推荐读物219

第12章惠更斯原理及其应用220

12.1引言220

12.2惠更斯原理220

12.3光的直线传播222

12.4应用惠更斯原理研究折射与反射223

12.5非均匀媒质中的惠更斯原理231

小结232

习题232

参考文献和推荐读物232

第三部分干涉

第13章波的叠加235

13.1引言235

13.2弦上驻波236

13.3在一根两端固定的弦上的驻波238

13.4光驻波: 艾夫斯和维纳实验239

13.5两个正弦波的叠加240

13.6研究正弦波叠加的图解法241

13.7复数表示法244

小结244

习题245

参考文献和推荐读物245

第14章双光束干涉: 波前分割法246

14.1引言246

14.2在水面上产生的干涉图样247

14.3相干性251

14.4光波的干涉252

14.5干涉图样253

14.6强度分布255

14.7菲涅尔双面镜装置263

14.8菲涅尔双棱镜装置263

14.9白光干涉264

14.10条纹的位移265

14.11洛埃镜装置266

14.12反射时的相位变化267

小结268

习题268

参考文献和推荐读物270

第15章双光束干涉: 振幅分割法271

15.1引言271

15.2平面波照射平行平面薄膜发生的干涉272

15.3余弦定律274

15.4消反射膜275

15.5增反射膜280

15.6周期性结构产生的反射280

15.7点光源照射平行平面薄膜发生的干涉286

15.8两反射面不平行的薄膜发生的干涉290

15.9薄膜的颜色294

15.10牛顿环295

15.11迈克耳孙干涉仪300

小结304

习题304

参考文献和推荐读物305

第16章多光束干涉量度学306

16.1引言306

16.2平行平面薄膜上的多次反射306

16.3法布里珀罗标准具309

16.4法布里珀罗干涉仪313

16.5分辨能力314

16.6陆末格尔克板318

16.7干涉滤波器319

小结320

习题320

参考文献和推荐读物321

第17章相干性322

17.1引言322

17.2线宽326

17.3空间相干性327

17.4迈克耳孙测星干涉仪329

17.5光学拍331

17.6相干时间和线宽的傅里叶分析334

17.7复相干度和杨氏双孔实验中的条纹可见度336

17.8傅里叶变换光谱学338

小结345

习题346

参考文献和推荐读物347

第四部分衍射

第18章夫琅禾费衍射: Ⅰ351

18.1引言351

18.2单缝衍射图样352

18.3圆孔衍射358

18.4激光束的定向性361

18.5分辨极限367

18.6双缝的夫琅禾费衍射图样371

18.7多缝的夫琅禾费衍射图样374

18.8衍射光栅378

18.9斜入射383

18.10X射线衍射383

18.11自聚焦现象389

18.12关于光学媒体技术的短文392

小结396

习题397

参考文献和推荐读物399

第19章夫琅禾费衍射: Ⅱ和傅里叶光学400

19.1引言400

19.2菲涅耳衍射积分400

19.3均匀振幅和相位分布402

19.4夫琅禾费近似403

19.5长狭缝的夫琅禾费衍射403

19.6矩孔的夫琅禾费衍射404

19.7圆孔的夫琅禾费衍射406

19.8全同孔阵列408

19.9空间滤波409

19.10薄透镜的傅里叶变换性质413

小结416

习题416

参考文献和推荐读物417

第20章菲涅耳衍射418

20.1引言418

20.2菲涅耳半波带419

20.3波带片422

20.4对菲涅耳衍射的更严谨探讨424

20.5高斯光束的传播427

20.6直边衍射430

20.7平面波被长狭缝衍射以及向夫琅禾费衍射的过渡437

小结441

习题443

参考文献和推荐读物445

第21章全息术446

21.1引言446

21.2全息术理论448

21.3全息术的要求452

21.4全息术的一些应用453

小结455

习题455

参考文献和推荐读物456

第五部分光的电磁特性

第22章偏振与双折射459

22.1引言459

22.2偏振光的产生463

22.3马吕斯定律467

22.4两个扰动的叠加468

22.5双折射现象472

22.6偏振光干涉: 四分之一波片与半波片478

22.7偏振光的分析481

22.8光学旋光482

22.9光束在椭圆芯单模光纤中传输时偏振态的变化484

22.10渥拉斯顿棱镜487

22.11罗雄棱镜488

22.12各向异性媒质中平面电磁波的传播489

22.13射线速度与射线折射率495

22.14琼斯运算法498

22.15法拉第旋光500

22.16光学旋光理论501

小结505

习题506

参考文献和推荐读物509

第23章电磁波510

23.1麦克斯韦方程组510

23.2电介质中的平面波511

23.3电介质中的三维波动方程516

23.4坡印亭矢量517

23.5电磁波的能量密度和强度520

23.6辐射压强522

23.7导电介质中的波动方程524

23.8连续性条件526

23.9麦克斯韦方程组的物理意义527

小结529

习题530

参考文献和推荐读物531

第24章电磁波的反射与折射532

24.1引言532

24.2两电介质分界面上的反射532

24.3导电介质的反射550

24.4电介质薄膜上的反射552

小结554

习题555

参考文献和推荐读物556

第六部分光子

第25章辐射的粒子性559

25.1引言560

25.2光电效应560

25.3康普顿效应563

25.4光子质量569

25.5光子的角动量569

小结572

习题573

参考文献和推荐读物574

第七部分激光与光纤光学

第26章激光导论577

26.1引言578

26.2光纤激光器585

26.3红宝石激光器587

26.4氦氖激光器589

26.5光学谐振腔591

26.6爱因斯坦系数和光放大596

26.7线型函数604

26.8红宝石激光器的典型参数607

26.9激光束的单色性608

26.10拉曼放大和拉曼激光器609

小结613

习题615

参考文献和推荐读物616

第27章光纤光学Ⅰ： 基本概念和射线光学617

27.1引言618

27.2一些历史评论618

27.3全反射621

27.4光纤623

27.5为什么是玻璃纤维624

27.6相干光纤束625

27.7数值孔径626

27.8光纤的损耗628

27.9损耗极限630

27.10多模光纤中的脉冲色散631

27.11色散和最大比特率635

27.12光纤传感器636

习题637

参考文献和推荐读物638

第28章光纤光学Ⅱ： 波导的基本理论与模式的概念639

28.1引言639

28.2对称平面阶跃型波导的TE模式640

28.3模式的物理意义646

28.4折射率分布为抛物线型的平面波导中的TE模式648

28.5对称的阶跃型平面波导的TM模式649

28.6波导理论和量子力学650

习题653

参考文献和推荐读物654

第29章光纤光学Ⅲ： 单模光纤655

29.1引言655

29.2基本方程655

29.3阶跃型折射率光纤的导模658

29.4单模光纤662

29.5单模光纤中的脉冲色散664

29.6色散补偿光纤668

习题671

参考文献和推荐读物672

附录A伽马函数和与高斯函数相关的积分673

附录B积分∫∞-∞singx[]xdx675

附录C高斯光束的衍射676

附录D平板波导的TE模式与TM模式677