普通高等教育“十二五”規劃教材·光電信息科學與工程類專業規劃教材：物理光學（第4版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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梁銓廷 著

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121188671

版次：4

商品編碼：11139211

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-12-01

頁數：388

字數：683000

正文語種：中文

內容簡介

　　《普通高等教育“十二五”規劃教材·光電信息科學與工程類專業規劃教材：物理光學（第4版）》以光的電磁理論和傅裏葉分析方法為基礎，係統闡述經典與現代物理光學的基本概念、原理，主要現象和重要應用，力求反映本學科的現代麵貌。
　　《普通高等教育“十二五”規劃教材·光電信息科學與工程類專業規劃教材：物理光學（第4版）》內容共7章。第1章，光的電磁理論；第2章，光的疊加與分析；第3章，光的乾涉和乾涉儀；第4章，多光束乾涉與光學薄膜；第5章，光的衍射；第6章，傅裏葉光學；第7章，光的偏振與晶體光學基礎。

目錄

緒論
第1章 光的電磁理論
1.1 光的電磁波性質
1.2 平麵電磁波
1.2.1 波動方程的平麵波解
1.2.2 平麵簡諧波
1.2.3 一般坐標係下的波函數
1.2.4 復數形式的波函數
1.2.5 平麵簡諧波的復振幅
1.2.6 平麵電磁波的性質
1.3 球麵波和柱麵波
1.3.1 球麵波的波函數
1.3.2 球麵波的復振幅
1.3.3 柱麵波的波函數
1.4 光源和光的輻射
1.4.1 光源
1.4.2 光輻射的經典模型
1.4.3 輻射能
1.4.4 對實際光波的認識
1.5 電磁場的邊值關係
1.6 光在兩介質分界麵上的反射和摺射
1.6.1 反射定律和摺射定律
1.6.2 菲涅耳公式
1.6.3 菲涅耳公式的討論
1.6.4 反射率和透射率
1.6.5 反射和摺射産生的偏振
1.7 全反射
1.7.1 反射係數和位相變化
1.7.2 隱失波
1.7.3 隱失波應用舉例
1.8 光波在金屬錶麵的透射和反射
1.8.1 金屬中的透射波
1.8.2 金屬錶麵的反射
1.9 光的吸收、色散和散射
1.9.1 光的吸收
1.9.2 光的色散
1.9.3 光的散射
習題

第2章 光波的疊加與分析
2.1 兩個頻率相同、振動方嚮相同的
單色光波的疊加
2.1.1 代數加法
2.1.2 復數方法
2.1.3 相幅矢量加法
2.2 駐波
2.2.1 駐波的形成
2.2.2 駐波實驗
2.3 兩個頻率相同、振動方嚮互相垂直的光波的疊加
2.3.1 橢圓偏振光
2.3.2 幾種特殊情況
2.3.3 左鏇和右鏇
2.3.4 橢圓偏振光的強度
2.3.5 利用全反射産生橢圓和圓偏振光
2.4 不同頻率的兩個單色光波的疊加
2.4.1 光拍
2.4.2 群速度和相速度
2.5 光波的分析
2.5.1 周期性波的分析
2.5.2 非周期性波的分析
習題

第3章 光的乾涉和乾涉儀
3.1 實際光波的乾涉及實現方法
3.1.1 相乾條件
3.1.2 光波分離方法
3.2 楊氏乾涉實驗
3.2.1 乾涉圖樣的計算
3.2.2 等光程差麵與乾涉條紋形狀
3.3 分波前乾涉的其他實驗裝置
3.4 條紋的對比度
3.4.1 光源大小的影響
3.4.2 光源非單色性的影響
3.4.3 兩相乾光波振幅比的影響
3.5 相乾性理論
3.5.1 互相乾函數和復相乾度
3.5.2 時間相乾度
3.5.3 空間相乾度
3.6 平行平闆産生的乾涉
3.6.1 條紋的定域
3.6.2 等傾條紋
3.6.3 圓形等傾條紋
3.6.4 透射光條紋
3.7 楔形平闆産生的乾涉
3.7.1 定域麵的位置及定域深度
3.7.2 楔形平闆産生的等厚條紋
3.7.3 等厚條紋的應用
3.8 用牛頓環測量透鏡的麯率半徑
3.8.1 測量原理及精確度
3.8.2 檢驗光學零件錶麵質量
3.9 平麵乾涉儀
3.1 0邁剋耳孫乾涉儀
3.1 1泰曼乾涉儀和傅裏葉變換光譜儀
3.1 1.1 泰曼乾涉儀
3.1 1.2 傅裏葉變換光譜儀
3.1 2馬赫-澤德乾涉儀
習題

第4章 多光束乾涉與光學薄膜
4.1 平行平闆的多光束乾涉
4.1.1 乾涉場的強度公式
4.1.2 多光束乾涉圖樣的特點
4.1.3 乾涉條紋的銳度
4.2 法布裏-珀羅乾涉儀和陸末-蓋爾剋闆
4.2.1 法布裏-珀羅乾涉儀
4.2.2 F�睵乾涉儀的應用
4.2.3 陸末-蓋爾剋闆
4.3 多光束乾涉原理在薄膜理論中的應用
4.3.1 單層膜
4.3.2 雙層膜和多層膜
4.3.3 乾涉濾光片
4.4 薄膜係統光學特性的矩陣計算方法
4.4.1 薄膜的特徵矩陣
4.4.2 膜係反射率的計算
4.5 薄膜波導
4.5.1 薄膜波導的傳播模式
4.5.2 薄膜波導中的場分布
4.5.3 薄膜波導的光耦閤
習題

第5章 光的衍射
5.1 惠更斯-菲涅耳原理
5.2 基爾霍夫衍射理論
5.2.1 亥姆霍茲-基爾霍夫積分定理
5.2.2 菲涅耳-基爾霍夫衍射公式
5.2.3 巴俾涅原理
5.3 菲涅耳衍射和夫琅禾費衍射
5.3.1 兩類衍射現象的特點
5.3.2 兩類衍射的近似計算公式
5.4 矩孔和單縫的夫琅禾費衍射
5.4.1 夫琅禾費衍射裝置
5.4.2 夫琅禾費衍射公式的意義
5.4.3 矩孔衍射
5.4.4 單縫衍射
5.5 圓孔的夫琅禾費衍射
5.5.1 強度公式
5.5.2 衍射圖樣分析
5.6 光學成像係統的衍射和分辨本領
5.6.1 成像係統的衍射現象
5.6.2 在像麵觀察的夫琅禾費衍射
5.6.3 成像係統的分辨本領
5.6.4 棱鏡光譜儀的色分辨本領
*5.7 雙縫夫琅禾費衍射
5.7.1 雙縫衍射強度分布
5.7.2 瑞利乾涉儀
5.8 多縫夫琅禾費衍射
5.8.1 強度分布公式
5.8.2 多縫衍射圖樣
5.9 衍射光柵
5.9.1 光柵的分光性能
5.9.2 閃耀光柵
5.9.3 邁剋耳孫階梯光柵
5.9.4 凹麵光柵
5.9.5 正弦(振幅)光柵
5.9.6 三維光柵
5.10 圓孔和圓屏的菲涅耳衍射
5.10.1 菲涅耳衍射
5.10.2 菲涅耳波帶法
5.10.3 圓孔衍射圖樣
5.10.4 圓屏的菲涅耳衍射
5.10.5 菲涅耳波帶片
5.11 直邊的菲涅耳衍射
5.11.1 菲涅耳積分及其圖解
5.11.2 半平麵屏的菲涅耳衍射
5.11.3 單縫菲涅耳衍射
5.11.4 矩孔菲涅耳衍射
5.12全息照相
5.12.1 什麼是全息照相
5.12.2 全息照相原理
5.12.3 全息照相的特點和要求
5.12.4 全息照相應用舉例
習題

第6章 傅裏葉光學
6.1 平麵波的復振幅及空間頻率
6.1.1 平麵波沿傳播方嚮的復振幅分布
6.1.2 平麵波在一個平麵上的復振幅分布
6.2 單色波場中復雜的復振幅分布及其分解
6.2.1 單色波場中復雜的復振幅分布
6.2.2 透鏡的透射係數
6.2.3 復雜復振幅分布的分解
6.3 衍射現象的傅裏葉分析方法
6.3.1 夫琅禾費近似下衍射場與孔徑場的變換關係
6.3.2 夫琅禾費衍射的計算實例
6.3.3 菲涅耳衍射的傅裏葉變換錶達式
6.4 透鏡的傅裏葉變換性質和成像性質
6.4.1 傅裏葉變換性質
6.4.2 透鏡的成像性質
6.5 相乾成像係統分析及相乾傳遞函數
6.5.1 成像係統的普遍模型
6.5.2 成像係統的綫性和空間不變性
6.5.3 擴展物體的成像
6.5.4 相乾傳遞函數(CTF)
6.6 非相乾成像係統分析及光學傳遞函數
6.6.1 非相乾係統的成像
6.6.2 光學傳遞函數(OTF)
6.6.3 OTF與CTF的關係
6.6.4 衍射受限係統的OTF
6.6.5 有像差係統的傳遞函數
6.7 阿貝成像理論和阿貝-波特實驗
6.7.1 阿貝成像理論
6.7.2 阿貝-波特實驗
6.8 相乾光學信息處理
6.8.1 相乾光學處理係統
6.8.2 處理舉例
6.9 非相乾光學信息處理
習題

第7章 光的偏振與晶體光學基礎
7.1 偏振光和自然光
7.1.1 偏振光和自然光的特點
7.1.2 從自然光獲得綫偏振光的
方法
7.1.3 馬呂斯定律和消光比
7.2 晶體的雙摺射
7.3 雙摺射的電磁理論
7.3.1 晶體的各嚮異性及介電張量
7.3.2 單色平麵波在晶體中的傳播
7.4 晶體光學性質的圖形錶示
7.4.1 摺射率橢球
7.4.2 波矢麵
7.4.3 法綫麵
7.4.4 光綫麵
7.5 光波在晶體錶麵的反射和摺射
7.5.1 波法綫方嚮的確定
7.5.2 直接得到光綫方嚮的惠更斯作圖法
7.5.3 雙反射現象
7.6 晶體光學器件
7.6.1 偏振棱鏡
7.6.2 波片
7.6.3 補償器
7.7 偏振光和偏振器件的矩陣錶示
7.7.1 偏振光的矩陣錶示
7.7.2 正交偏振
7.7.3 偏振器件的矩陣錶示
7.7.4 瓊斯矩陣的本徵矢量
7.8 偏振光的乾涉
7.8.1 偏振光乾涉原理
7.8.2 會聚偏振光的乾涉
7.9 鏇光性
7.9.1 鏇光測量裝置及鏇光規律
7.9.2 鏇光現象的解釋
7.9.3 科紐棱鏡
7.9.4 磁緻鏇光效應
7.10 晶體、液體和液晶的電光效應
7.10.1 剋爾效應
7.10.2 泡剋耳斯效應
7.10.3 液晶的電光效應
7.10.4 電光效應的應用
7.11 光測彈性效應和玻璃內應力測定
7.11.1 光測彈性效應
7.11.2 玻璃內應力的測定
7.12 晶體的非綫性光學效應
7.12.1 倍頻效應
7.12.2 混頻效應
7.12.3 光摺變效應
7.12.4 位相共軛光波的産生
7.12.5 光學雙穩態
習題

附錄A 場論的一些主要公式
附錄B 傅裏葉級數、傅裏葉積分和傅裏葉變換
附錄C 捲積和相關
附錄D δ函數
附錄E 貝塞爾函數
附錄F 矩陣
漢英名詞索引
習題答案
參考文獻

前言/序言

　　本書係以作者1987年齣版的《物理光學》第2版為基礎，經過修改、充實內容，重新編寫而成的。
　　《物理光學》第2版齣版至今，已整整20年過去瞭。20年，對人生，是彈指一揮間，霎時間走過；而對科學技術，則是日新月異，今非昔比。幸好，《物理光學》係一本以基礎性、經典性內容為主的教科書，至今仍未失去它的價值和光彩。這20年間，《物理光學》第2版受到瞭我國高校廣大教師和學生的歡迎，尤其是光學工程類、光電信息類各專業師生的厚愛；在1992年全國高校第二屆優秀教材評奬中它還被評為一等奬，這使作者感到莫大的欣慰和激勵，也不時地湧動著再一次修訂這本書的遐想。一年前，適逢電子工業齣版社組織“光電信息類規劃教材”，並力邀作者修訂這本書，這使作者有機會對《物理光學》第2版重新修訂和補充一些新的內容。
　　我們知道，自20世紀中葉始，光學在理論、方法和應用方麵都取得瞭一係列重大的突破和進展。其中全息照相的發明，作為光學係統像質評價標準的光學傳遞函數的提齣，激光器的問世，以及傅裏葉光學理論的建立和光學信息處理技術的興起，就是幾項標誌性的成果。光學的飛躍式發展，使它能以嶄新的麵貌在現代科學技術各個領域中特彆引人注目。在編寫光學著作和教科書中大量引進現代內容，已是一種需求和時尚。不過，作者認為，對於一本基礎光學教材，引進的現代內容不是越多越好，越新越好。關鍵是，要把現代內容和傳統內容結閤、融匯得好，把它們的內在聯係溝通起來。聯係到作者對舊版《物理光學》的修訂和補充內容時對內容的取捨，作者的原則有三：①使教材更適用於教學；②適閤專業的需要；③適度聯係現代發展和應用。以此三個原則來審視舊版《物理光學》，作者認為它仍基本可用，它的一些特色，如體係完整、結構閤理、概念清晰、關注應用、文筆流暢、傳統內容和現代內容溝通自然等，仍然十分鮮明。因此，修訂舊版時刪除的內容不多，不過一些章節已經重新編寫，比如在第1章中把電磁場理論寫得更簡潔些，在第5章改寫瞭全息照相，在第7章改寫瞭偏振光乾涉原理等。而補充的內容，為增添現代氣息和考慮到光電信息類和光學工程類專業的需要，在第1章裏編入瞭超光學分辨率，在第5章中寫瞭一段白光信息處理，在第7章中則增加瞭液晶電光效應、晶片空間光調製器、光摺變效應、光學位相共軛和光學雙穩態等內容。再考慮到教學和自學的需要，編寫瞭分布在全書各主要章節的近70道例題更多的例題和習題請參閱本書配套教材《物理光學學習指導與題解》（劉翠紅編著，電子工業齣版社齣版）。。這些例題一般對深入理解該章節內容和對所研究對象建立數量級概念有幫助。
　　本書內容較多，各校如用作為教材，建議安排70～80學時為宜。書中打星號（*）的章節可以少講或完全不講，供學生自學參考。
　　中國光學學會理事長、中國科學院院士、南開大學母國光教授審閱過本書部分內容，已故武漢大學硃光世教授和天津大學鬍鴻璋教授審閱過本書的大部分內容，他們都曾經提齣過許多寶貴的意見，作者謹嚮他們緻以深深的敬意和謝意。作者多麼希望本書能夠化做一束束燦爛的鮮花，擺放在硃、鬍兩位教授——作者的前輩和好友的墓前，以告慰兩位的在天之靈。此外，作者還要感謝廣州大學領導的鼓勵和支持，感謝廣州大學劉翠紅教授為本書編寫配套教材《物理光學學習指導與題解》。最後，作者特彆要感謝電子工業齣版社，是韓同平編輯的熱情和精心工作，纔使本書得以高質量地展現在全國廣大師生的麵前。
　　本書盡管經曆兩次修訂，但其中不妥和錯誤之處仍在所難免，懇請廣大教師和讀者批評指正。
　　梁銓廷2007年中鞦於秀麗的廣州大學城廣州大學

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