第1章光学史

1
参考文献和推荐读物21

第2章光是什幺

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测不準原理31
2.7单缝衍射实验31
2.8物质波的机率解释33
2.9干涉实验的理解35
2.10光子的偏振37
2.11时间能量不确定关係39
小结39
习题40
题解41
参考文献和推荐读物41

光学

第一部分 几何光学

第3章费马原理及其套用

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章傅立叶级数及其套用158

8.1引言158
8.2弹拨弦上的横向振动161
8.3傅立叶级数在研究受迫振动中的套用164
8.4傅立叶积分165
小结167
习题167
参考文献和推荐读物168

第9章狄拉克δ函式和傅立叶变换169

9.1引言169
9.2狄拉克δ函式的表示169
9.3δ函式的积分表示170
9.4作为分布函式的δ函式171
9.5傅立叶积分定理171
9.6二维和三维傅立叶变换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自相位调製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章惠更斯原理及其套用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套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複数表示法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菲涅尔双稜镜装置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珀罗标準具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立叶分析334
17.7复相干度和杨氏双孔实验中的条纹可见度336
17.8傅立叶变换光谱学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雷射束的定向性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和傅立叶光学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薄透镜的傅立叶变换性质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全息术的一些套用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渥拉斯顿稜镜487
22.11罗雄稜镜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 雷射与光纤光学

第26章雷射导论577

26.1引言578
26.2光纤雷射器585
26.3红宝石雷射器587
26.4氦氖雷射器589
26.5光学谐振腔591
26.6爱因斯坦係数和光放大596
26.7线型函式604
26.8红宝石雷射器的典型参数607
26.9雷射束的单色性608
26.10拉曼放大和拉曼雷射器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为什幺是玻璃纤维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光纤感测器636
习题637
参考文献和推荐读物638

第28章 光线光学2：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伽马函式和与高斯函式相关的积分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