光学(第6版)

本书是西方《光学》课程的经典教材之一。涵 盖了几何光学，干涉、衍射、偏振等波动光学内容 ，为了使读者更好地学好波动光学，作者还准备了 振动与波、傅里叶变换、狄拉克函数作为波动光学 的基础，作为光学的应用，本书还将激光与光纤光 学作为光学的直接应用选入，为了让读者了解有关 光学在近代物理中的作用，第5版引入了狭义相对论 内容，第6版又将量子光学的部分内容选入，使读者 更好地理解光的量子特性。

目 录 第1章 光学史 1 第2章 光是什么: 简要发展史 12 2.1 引言 12 2.2 光的微粒模型 13 2.3 光的波动模型 15 2.4 麦克斯韦电磁波 18 2.5 与光波相联系的“位移”是什么 20 2.6 偏振的概念 20 2.7 辐射的粒子性 20 2.8 波粒二象性 22 2.9 不确定原理 23 2.10 单缝衍射实验 24 2.11 物质波的概率解释 25 2.12 对干涉实验的理解 27 2.13 分光束实验 28 2.14 光子的偏振 30 习题 32 第一部分 几何光学 第3章 费马原理及其应用 35 3.1 引言 35 3.2 从费马原理推导反射定律和折射定律 37 3.3 非均匀介质中的光线路径 42 3.4 光线方程与它的解 48 3.5 光线在各向同性介质和各向异性介质的分界面的折射 57 小结 61 习题 61 第4章 光线经过球面的折射与反射 66 4.1 引言 66 4.2 在单一球面上的折射 67 光学(第6 版) 12 4.3 在单一球面上的反射 70 4.4 薄透镜 71 4.5 透镜的主焦点和焦距 72 4.6 牛顿公式 74 4.7 横向放大率 74 4.8 球面的齐明点(不晕点) 76 4.9 笛卡儿卵形面 78 4.10 齐明点存在的几何证明 78 4.11 正弦条件 79 小结 81 习题 82 第5章 傍轴光学的矩阵方法 84 5.1 引言 84 5.2 矩阵方法 86 5.3 主平面(单位面) 93 5.4 节平面 95 5.5 两薄透镜构成的系统 97 小结 100 习题 101 第6章 像差 102 6.1 引言 102 6.2 色差 103 6.3 单色像差 106 6.4 畸变 115 小结 116 习题 117 第二部分 振动与波动 第7章 简谐振动、受迫振动和折射率的起源 121 7.1 引言 121 7.2 简谐振动 121 7.3 阻尼简谐振动 127 7.4 受迫振动 129 7.5 折射率的起源 132 7.6 瑞利散射 138 小结 139 目录 13 习题 140 第8章 傅里叶级数及其应用 144 8.1 引言 144 8.2 弹拨弦上的横向振动 147 8.3 傅里叶级数在研究受迫振动中的应用 150 8.4 傅里叶积分 151 小结 153 习题 153 第9章 狄拉克δ函数和傅里叶变换 155 9.1 引言 155 9.2 狄拉克δ函数的表示 155 9.3 狄拉克δ函数的积分表示 156 9.4 作为分布函数的δ函数 157 9.5 傅里叶积分定理 158 9.6 二维和三维傅里叶变换 161 小结 162 习题 163 第10章 群速度和脉冲色散 165 10.1 引言 165 10.2 群速度 165 10.3 波包的群速度 171 10.4 自相位调制 178 小结 181 习题 182 第11章 波的传播和波动方程 185 11.1 引言 185 11.2 正弦波: 频率和波长的概念 187 11.3 波的种类 189 11.4 波动的能量传播 189 11.5 一维波动方程 191 11.6 拉紧弦的横向波动 191 11.7 固体中的纵声波 192 11.8 气体中的纵波 194 11.9 一维波动方程的通解 196 小结 200 光学(第6 版) 14 习题 201 第12章 惠更斯原理及其应用 203 12.1 引言 203 12.2 惠更斯原理 203 12.3 光的直线传播 205 12.4 应用惠更斯原理研究折射与反射 206 12.5 非均匀介质中的惠更斯原理 214 小结 214 习题 215 第三部分 干 涉 第13章 波的叠加 219 13.1 引言 219 13.2 弦上驻波 220 13.3 在一根两端固定的弦上的驻波 222 13.4 光驻波: 艾夫斯和维纳实验 223 13.5 两个正弦波的叠加 224 13.6 研究正弦波叠加的图解法 225 13.7 复数表示法 227 小结 227 习题 228 第14章 双光束干涉: 波前分割法 229 14.1 引言 229 14.2 在水面上产生的干涉图样 230 14.3 相干性 234 14.4 光波的干涉 235 14.5 干涉图样 236 14.6 强度分布 238 14.7 菲涅耳双面镜装置 244 14.8 菲涅耳双棱镜 245 14.9 白光干涉 246 14.10 条纹的位移 247 14.11 洛埃镜装置 248 14.12 反射时的相位变化 249 小结 250 目录 15 习题 250 第15章 双光束干涉: 振幅分割法 253 15.1 引言 254 15.2 平面波照射平行平面薄膜产生的干涉 254 15.3 余弦律 256 15.4 消反射膜 257 15.5 增反射膜 263 15.6 周期性结构产生的反射 263 15.7 点光源照明平行平面薄膜产生的干涉 269 15.8 两反射面不平行的薄膜产生的干涉 272 15.9 薄膜的颜色 276 15.10 牛顿环 277 15.11 迈克耳孙干涉仪 282 小结 285 习题 286 第16章 多光束干涉量度学 288 16.1 引言 288 16.2 平行平面薄膜上的多次反射 289 16.3 法布里-珀罗标准具 291 16.4 法布里-珀罗干涉仪 295 16.5 分辨本领 296 16.6 陆末-格尔克板 300 16.7 干涉滤光片 301 小结 302 习题 302 第17章 相干性 304 17.1 引言 304 17.2 光源的线宽 308 17.3 空间相干性 309 17.4 迈克耳孙测星干涉仪 311 17.5 光学拍 313 17.6 相干时间和光源线宽的傅里叶分析 316 17.7 复相干度和杨氏双孔实验中的条纹可见度 318 17.8 傅里叶变换光谱学 320 小结 327 习题 328 光学(第6 版) 16 第四部分 衍 射 第18章 夫琅禾费衍射: Ⅰ 331 18.1 引言 331 18.2 单缝衍射图样 333 18.3 圆孔衍射 338 18.4 激光束的定向性 341 18.5 分辨极限 347 18.6 双缝的夫琅禾费衍射图样 351 18.7 多缝的夫琅禾费衍