基础光学

本书对光学的普遍现象、基本原理和基础理论体系进行了较全面和系统的阐述，内容包括几何光学、光学仪器和光度学，建立在波动理论基础上的干涉、衍射和偏振的理论和应用以及光与物质相互作用的原理和器件等，并配有适当的例题和习题以加深对知识的理解和掌握。本书可作为物理学、光电信息科学与工程、电子科学与技术、应用物理、测控技术与仪器等理工科专业本科学生的教材或参考书，也可作为相关行业技术人员的参考书。 欢迎选用本书作教材的老师登录wwwcmpeducom下载免费电子课件，或发邮件到jinacmp@163com索取。

前言 绪论 01光学及其研究内容 02光学发展史 03学习方法 第1章几何光学 11几何光学的基本概念和基本 定律 111光源、光波与光线的概念 112光线传播的基本定律 113全反射 114折射棱镜 12惠更斯原理 121惠更斯原理的物理表述 122对光的反射和折射定律的解释 13费马原理 131光程的概念 132费马原理的表述 133费马原理对几何光学传播定律 的验证 14光学成像的基本概念 141光束、光具组、像与物 142物方和像方、理想光具组、物 与像的共轭性 143等光程性、等光程面 15共轴球面组的成像规律 151单球面的折射规律 152傍轴光线的成像规律 153傍轴物点的成像规律和横向 放大率 154多球面逐次成像 16透镜及其成像规律 161薄透镜焦距公式 162成像公式——高斯公式和牛顿 公式 163薄透镜成像的作图法 164共轴透镜组成像 17光学成像仪器 171眼睛的构造和成像机能 172放大镜和目镜 173显微镜 174望远镜 175照相机 176投影仪 18光度学和光阑 181光度学简介 182辐射通量和光通量 183发光强度 184照度 185亮度 186光阑 19像差 191球差 192彗差 193像散和场曲 194畸变 195色像差 习题 第2章光的波动概念和描述 21描述光波的基本参数 22光速和光强 23光波的基本分类及其数学 描述 231平面波的数学描述 232球面波的数学描述 233共轭光波及光强的复振幅表示 24波前函数 习题 第3章光的偏振 31光波的偏振态 311偏振片 312自然光 313线偏振光 314马吕斯定律 315部分偏振光 316圆偏振光 317椭圆偏振光 32完全偏振光的琼斯矩阵表示 321琼斯矢量 322偏振光的琼斯矩阵表示 33立体视觉与立体电影 331立体视觉 332立体电影 习题 第4章光波在界面的反射和折射 规律 41入射、反射和折射光的光矢量 的分解 42菲涅耳反射和折射公式 43光在界面反射时的相位跃变—— 半波损失 44光在介质界面传播时偏振态的 变化——布儒斯特角 45几种典型情况下反射光的相位 变化 451正入射 452掠入射 *453全反射 454光在多层介质界面的反射和 折射 46光强和能流的反射率和 透射率 47斯托克斯倒逆关系 习题 第5章光的干涉 51波的叠加原理 52波的相干叠加和非相干叠加 521波的干涉 522相干叠加 53光波的相干条件 54两个理想点光源的干涉 55杨氏干涉 56干涉条纹的反衬度 57分波前干涉 571菲涅耳双面镜 572菲涅耳双棱镜 573劳埃德镜 58分振幅干涉 581等倾干涉 582等倾干涉条纹的特点 583等厚干涉 584楔形薄膜的等厚条纹——劈尖 干涉 585牛顿环 586增透膜和增反膜 587迈克尔逊干涉仪 588光场的时空相干性 589多光束干涉法布里珀罗 干涉仪 习题 第6章光的衍射 61衍射现象 62光的衍射及其分类 63衍射的特点 64惠更斯菲涅耳原理 65菲涅耳基尔霍夫衍射积分 公式 66衍射的巴比涅原理 67菲涅耳衍射 68矢量图解法 69菲涅耳波带片 610夫琅禾费单缝衍射 6101利用振动矢量图法求解单缝夫琅 禾费衍射的光强分布 6102利用菲涅耳夫琅禾费衍射积分 公式求解单缝夫琅禾费衍射的 光强分布 6103夫琅禾费单缝衍射的光强 分布特点 611夫琅禾费矩孔衍射 612夫琅禾费圆孔衍射以及光学 仪器的分辨本领 6121夫琅禾费圆孔衍射 6122光学仪器的分辨本领 习题 第7章衍射光栅 71夫琅禾费多缝衍射 711多缝衍射的强度分布 712缝间干涉引起的光场分布 72衍射光栅 721光栅光谱的形成原理 722光栅光谱的谱线宽度 723光栅的色散本领 724光栅的色分辨本领 725光栅的自由光谱范围 73闪耀光栅 74全息技术基础 741全息技术发展历史简述 742波前记录与再现 743全息照相的特点 744全息图的分类 习题 第8章晶体光学 81双折射现象 811晶体的光轴 812晶体中光波的偏振 82晶体中光波的波面 821主折射率、正晶体和负晶体 822晶体中的波面 83利用惠更斯作图法确定o光 和e光的传播方向 831光在主截面内的斜入射 832光在主截面内的垂直入射 833光在垂直于光轴的平面内的斜 入射 84晶体光学器件 841晶体偏振片 842偏光棱镜 843偏光分束棱镜 844波晶片——偏振态的改变 845补偿器 85偏振光的检验 851自然光和圆偏振光的甄别 852部分偏振光和椭圆偏振光的 甄别 86偏振光的干涉 861偏振片的相对位置引起的附加 相位差 862δ′=δ时偏振光的干涉 863δ′=δ+π时偏振光的干涉 864出现干涉条纹的偏振光干涉 87电光效应 871克尔效应 872泡克耳斯效应 88旋光性 881晶体的旋光 882液体的旋光 883对旋光现象的解释 884磁致旋光 习题 第9章光波与介质的相互作用 91光与物质相互作用的经典 理论 92光的色散 921色散的观测 922正常色散 923反常色散 93光的吸收 94光的散射 941光的散射现象 942瑞利散射 943米氏散射 944拉曼散射 习题 附录 附录A常用物理常数 附录B折射率表 附录C常用光源的典型谱线和 波长 附录D几种物质的旋光度率 附录E显微镜的物镜和目镜 附录F光度学单位换算表 附录G典型光学玻璃的色散 参考文献