●上篇 物理光學
上篇 物理光學
第1章 光的電磁理論
1.1 麥克斯韋方程組
1.2 光的波動方程
1.3 不連續表面的邊值條件及光波在界面上的反射和折射
1.4 量子力學簡介
習題
第2章 光的干涉及干涉繫統
2.1 惠更斯-菲涅耳原理
2.2 單頻干涉的相干條件
2.3 產生單頻干涉的方法
2.4 典型的雙光束干涉儀器
2.5 多光束干涉
2.6 法布裡-珀羅干涉儀
2.7 光學薄膜和干涉濾光片
2.8 駐波
2.9 雙波長干涉
2.10 雙頻干涉
習題
第3章 光的衍射
3.1 標量波衍射理論菲涅耳-基爾霍夫衍射公式
3.2 圓孔衍射
3.3 光學繫統像點附近的光強空間分布、瑞利(Rayleigh)判斷與斯托列爾(Strehl)準則
3.4 巴比涅原理
3.5 圓屏(球)和圓環衍射
3.6 矩孔衍射、狹縫衍射、衍射光柵
3.7 傅裡葉(Fourier)光學
3.8 光學傳遞函數
3.9 無衍射光束與零階貝塞爾函數
3.10 光學信息處理、全息光學簡介
習題
第4章 光的偏振
4.1 偏振態與偏振度
4.2 單色平面光波在各向異性均勻介質中的傳播
4.3 光波經單軸晶體的折射
4.4 偏振器件
4.5 偏振光和偏振器件的矩陣表示
4.6 聲光效應、電光效應、磁光效應簡介
習題
第5章 激光、激光器和激光通信
5.1 激光和激光器
5.2 激光器
5.3 激光通信
下篇 應用光學
第6章 幾何光學的基本定律及光學繫統
6.1 幾何光學的基本定律和成像的概念
6.2 光學繫統成像的概念及完善成像的條件
6.3 光路計算公式
6.4 共軸球面繫統的放大率和拉亥不變量
習題
第7章 理想光學繫統
7.1 理想光學繫統的物像共軛理論
7.2 理想光學繫統的基點和基面
7.3 理想光學繫統的物像關繫
7.4 理想光學繫統的組合
7.5 單透鏡
7.6 等效節點、透鏡及透鏡繫統的動態成像特性
習題
第8章 平面和平面鏡繫統
8.1 平面反射鏡和平行平板
8.2 反射稜鏡
8.3 反射稜鏡的動態方向共軛關繫
8.4 折射稜鏡和光楔
8.5 光學材料
習題
第9章 光學繫統中的光束
9.1 光學繫統的孔徑光闌和視場光闌
9.2 漸暈
9.3 光學繫統的景深
9.4 遠心光路
習題
第10章 光度學基礎和色度學簡介
10.1 輻射量和光度量及其單位
10.2 光在介質中傳播時光度量的變化規律
10.3 成像繫統像面的光照度
10.4 光學繫統光能損失計算
10.5 色度學簡介
lO.6 CIE標準色繫統及標準照明體和標準光源
習題
第11章 眼睛與目視儀器
11.1 眼睛
11.2 放大鏡
11.3 顯微繫統
11.4 望遠繫統
11.5 目鏡
習題
第12章 攝影繫統
12.1 攝影物鏡的光學特性
12.2 攝影物鏡的類型
習題
第13章 幾何像差概述及光學設計
13.1 幾何像差概述
13.2 初級像差理論簡介及討論
13.3 光學設計
習題
第14章 光學繫統的質量指標
14.1 分辨率
14.2 光電繫統的總體質量評價
第15章 現代光學繫統
15.1 激光準直擴束和壓縮繫統
15.2 激光掃描光學繫統
15.3 掃瞄、模擬光學繫統
15.4 虛擬、增強現實繫統
15.5 穩像光學繫統
附錄A 變焦鏡頭像移補償公式
附錄B 無線電通信功率計算公式及應用到激光通信時公式的修正
附錄C 薛定諤方程和量子力學
參考文獻

本書是作者結合多年光學工程專業教學和科研成果撰寫而成。本書介紹了物理光學和應用光學專業基礎知識。在物理光學方面首次推導出菲涅耳衍射的復振幅及光強的表達式，並解釋了其物理意義，利用巴比涅定理導出了圓屏和圓環衍射的復振幅及光強表達式。對光學繫統像點附近的光強分布、瑞利判斷和斯托列爾準則、激光高斯光束、無衍射(超衍射)光束等提出了獨特的見解。在應用光學方面提出了波差法和最小偏向角法兩種設計方法。簡單介紹了動態光學有關知識。 本書不僅介紹了量子力學的定態薛定諤方程．還指出由此方程得出的波函數和由麥克斯韋方程得出的復振幅是一致的，從而論述了光的波粒二像性；另外，還介紹了激光相干通信的有關知識，給出光放大器的工作原理；最後介紹了2017年諾貝爾化學獎，分析了其得到超高分辨率生物顯微鏡的原因。 本書特點是探討和研究如何使基礎理論應用到工程實用化。可為從事光學工程學科相關專業的學生等