导语

  

内容提要

  

    本书是国际经典光学教材，20世纪70年代末即在国内翻译出版，全球被译为6种语言的版本，以其精确、权威、全面的视野和出色的配图而著称，在光学教材中处于领导地位。全书内容在光学理论和光学仪器与器件的介绍方面取得较好平衡，内容基本覆盖我国光学课程的主要教学内容，课程体系也和我国光学教学相接近。
    本书主要内容分为四部分。第一部分为第1～4章，主要介绍光学基础知识：第1章回顾光学的历史；第2章介绍波动的知识；第3章介绍电磁理论、光子和光的基础知识；第4章介绍光的传播。第二部分为第5、6章，分别介绍几何光学的基本内容和深入拓展。第三部分为第7～12章，是物理光学的内容，分别介绍波的叠加规律、偏振、干涉、衍射、傅里叶变换及其在光学中的应用与相干理论。第四部分即第13章，是现代光学的内容。每章最后都有一定量的习题，全书最后附有部分习题的详细解答。
    本书可供普通高等学校物理类专业学生作为光学教材使用，也可供其他专业和社会读者参考。

第1章  光学简史
  1.1  开场白
  1.2  初始时期
  1.3  十七世纪以来
  1.4  十九世纪
  1.5  二十世纪的光学
第2章  波动
  2.1  一维波
    2.1.1  微分波动方程
  2.2  谐波
    2.2.1  空间频率
  2.3  相位和相速度
  2.4  叠加原理
  2.5  复数表示
  2.6  相矢量和波的相加
  2.7  平面波
  2.8  三维波动微分方程
  2.9  球面波
  2.10  柱面波
  2.11  盘旋的光
  习题
第3章  电磁理论、光子和光
  3.1  电磁理论的基本定律
    3.1.1  法拉第感应定律
    3.1.2  电场的高斯定律
    3.1.3  磁场的高斯定律
    3.1.4  安培环路定律
    3.1.5  麦克斯韦方程组
  3.2  电磁波
    3.2.1  横波
  3.3  能量和动量
    3.3.1  坡印廷矢量
    3.3.2  辐照度
    3.3.3  光子
    3.3.4  辐射压强和动量
  3.4  辐射
    3.4.1  直线加速运动的电荷
    3.4.2  同步加速器辐射
    3.4.3  电偶极辐射
    3.4.4  原子发的光
  3.5  大块物质中的光
    3.5.1  色散
  3.6  电磁波-光子谱
    3.6.1  射频波
    3.6.2  微波
    3.6.3  红外线
    3.6.4  可见光
    3.6.5  紫外线
    3.6.6  X射线
    3.6.7  γ射线
  3.7  量子场论
  习题
第4章  光的传播
  4.1  引言
  4.2  瑞利散射
    4.2.1  散射和干涉
    4.2.2  光透射穿过稠密介质
    4.2.3  透射和折射率
  4.3  反射
    4.3.1  反射定律
  4.4  折射
    4.4.1  折射定律
    4.4.2  惠更斯原理
    4.4.3  光线和法线线汇
  4.5  费马原理
  4.6  电磁学研究方法
    4.6.1  界面上的波
    4.6.2  菲涅耳方程
    4.6.3  菲涅耳方程的解释
  4.7  全内反射
    4.7.1  隐失波
  4.8  金属的光学性质
  4.9  光和物质相互作用的一些熟知的方面
  4.10  斯托克斯对反射和折射的处理
  4.11  光子、波和概率
    4.11.1  量子电动力学（QED）
    4.11.2  光子与反射定律和折射定律
  习题
第5章  几何光学
  5.1  引言
  5.2  透镜
    5.2.1  非球面
    5.2.2  球面上的折射
    5.2.3  薄透镜
  5.3  光阑
    5.3.1  孔径光阑和视场光阑
    5.3.2  入射光瞳和出射光瞳
    5.3.3  相对孔径和f数
  5.4  反射镜
    5.4.1  平面镜
    5.4.2  非球面镜
    5.4.3  球面镜
  5.5  棱镜
    5.5.1  色散棱镜
    5.5.2  反射棱镜
  5.6  光纤光学
    5.6.1  光纤通信技术
  5.7  光学系统
    5.7.1  眼
    5.7.2  眼镜
    5.7.3  放大镜
    5.7.4  目镜
    5.7.5  复显微镜
    5.7.6  照相机
    5.7.7  望远镜
  5.8  波阵面整形
    5.8.1  自适应光学
    5.8.2  相位共轭
  5.9  引力透镜效应
  习题
第6章  几何光学的进一步讨论
  6.1  厚透镜和透镜组
  6.2  解析法光线追迹
    6.2.1  矩阵方法
  6.3  像差
    6.3.1  单色像差
    6.3.2  色像差
  6.4  GRIN（梯度折射率）系统
  6.5  结束语
  习题
第7章  波的叠加
  7.1  同频率波的相加
    7.1.1  代数方法
    7.1.2  复数方法
    7.1.3  相矢量相加
    7.1.4  驻波
  7.2  不同频率波的相加
    7.2.1  拍
    7.2.2  群速度
  7.3  非简谐周期波
    7.3.1  傅里叶级数
  7.4  非周期波
    7.4.1  傅里叶积分
    7.4.2  脉冲和波包
    7.4.3  相干长度
    7.4.4  分立傅里叶变换
  习题
第8章  偏振
  8.1  偏振光的性质
    8.1.1  线偏振
    8.1.2  圆偏振
    8.1.3  椭圆偏振
    8.1.4  自然光
    8.1.5  角动量和光子图像
  8.2  偏振器
    8.2.1  马吕斯定律
  8.3  二向色性
    8.3.1  线栅起偏器
    8.3.2  二向色性晶体
    8.3.3  偏振片
  8.4  双折射
    8.4.1  方解石
    8.4.2  双折射晶体
    8.4.3  双折射偏振器
  8.5  散射和偏振
    8.5.1  散射引起的偏振
  8.6  反射引起偏振
    8.6.1  菲涅耳方程的一个应用
  8.7  推迟器
    8.7.1  波片和斜方体
    8.7.2  补偿器和可变推迟器
  8.8  圆偏振器
  8.9  多色光的偏振
    8.9.1  多色波的带宽和相干时间
    8.9.2  干涉色
  8.10  旋光性
    8.10.1  一个有用的模型
    8.10.2  旋光性的生物物质
  8.11  感生光学效应——光调制器
    8.11.1  光测弹性学
    8.11.2  法拉第效应
    8.11.3  克尔效应和泡克耳斯效应
  8.12  液晶
  8.13  偏振的数学描述
    8.13.1  斯托克斯参量
    8.13.2  琼斯矢量
    8.13.3  琼斯矩阵和密勒矩阵
  习题
第9章  干涉
  9.1  一般考虑
    9.1.1  近场/远场
  9.2  发生干涉的条件
    9.2.1  时间相干和空间相干
    9.2.2  菲涅耳-阿拉果定律
  9.3  分波阵面干涉仪
    9.3.1  杨氏实验
  9.4  分振幅干涉仪
    9.4.1  介电膜——双束干涉
    9.4.2  装有反射镜的干涉仪
  9.5  干涉条纹的类型和位置
  9.6  多光束干涉
    9.6.1  法布里-珀罗干涉仪
  9.7  单层膜和多层膜的应用
    9.7.1  数学处理方法
    9.7.2  抗反射敷层（增透膜）
    9.7.3  多层周期系统
  9.8  干涉量度学的应用
    9.8.1  散射光干涉
    9.8.2  特外曼-格林干涉仪
    9.8.3  转动萨尼亚克干涉仪
    9.8.4  雷达干涉测量术
  习题
第10章  衍射
  10.1  引言
    10.1.1  不透明障碍物
    10.1.2  夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射
    10.1.3  几个相干振子
  10.2  夫琅禾费衍射
    10.2.1  单缝
    10.2.2  双缝
    10.2.3  多缝衍射
    10.2.4  矩形孔
    10.2.5  圆孔
    10.2.6  成像系统的分辨率
    10.2.7  零阶贝塞尔光束
    10.2.8  衍射光栅
  10.3  菲涅耳衍射
    10.3.1  球面波的自由传播
    10.3.2  振动曲线
    10.3.3  圆孔
    10.3.4  圆形障碍物
    10.3.5  菲涅耳波带片
    10.3.6  菲涅耳积分和矩形孔
    10.3.7  考纽螺线
    10.3.8  单狭缝的菲涅耳衍射
    10.3.9  半无穷不透明屏
    10.3.10  狭长障碍物的衍射
    10.3.11  巴俾涅原理
  10.4  基尔霍夫标量衍射理论
  10.5  边界衍射波
  习题
第11章  傅里叶光学
  11.1  引言
  11.2  傅里叶变换
    11.2.1  一维变换
    11.2.2  二维变换
    11.2.3  狄拉克δ函数
  11.3  光学应用
    11.3.1  二维像
    11.3.2  线性系统
    11.3.3  卷积积分
    11.3.4  衍射理论中的傅里叶方法
    11.3.5  频谱和相关
    11.3.6  传递函数
  习题
第12章  相干性理论初步
  12.1  引言
  12.2  条纹和相干性
    12.2.1  衍射和消失的条纹
  12.3  可见度
  12.4  互相干函数和相干度
    12.4.1  时间相干性和空间相干性
  12.5  相干性和测星干涉测量术
    12.5.1  迈克耳孙测星干涉仪
    12.5.2  关联干涉测量术
  习题
第13章  现代光学：激光器和其他课题
  13.1  激光器和激光
    13.1.1  辐射能与物质的平衡
    13.1.2  受激发射
    13.1.3  激光器
    13.1.4  神奇的光
  13.2  成像——光学信息的空间分布
    13.2.1  空间频率
    13.2.2  阿贝成像理论
    13.2.3  空间滤波
    13.2.4  相衬法
    13.2.5  暗场法和纹影法
  13.3  全息术
    13.3.1  各种方法
    13.3.2  进展和应用
  13.4  非线性光学
    13.4.1  光学整流
    13.4.2  二次谐波产生
    13.4.3  混频
    13.4.4  光的自聚焦
  习题
附录A  电磁学理论
附录B  基尔霍夫衍射理论
部分习题的解答