物理光學(xué)（第4版）

緒論
第1章 光的電磁理論
1.1 光的電磁波性質(zhì)
1.2 平面電磁波
1.2.1 波動(dòng)方程的平面波解
1.2.2 平面簡(jiǎn)諧波
1.2.3 一般坐標(biāo)系下的波函數(shù)
1.2.4 復(fù)數(shù)形式的波函數(shù)
1.2.5 平面簡(jiǎn)諧波的復(fù)振幅
1.2.6 平面電磁波的性質(zhì)
1.3 球面波和柱面波
1.3.1 球面波的波函數(shù)
1.3.2 球面波的復(fù)振幅
1.3.3 柱面波的波函數(shù)
1.4 光源和光的輻射
1.4.1 光源
1.4.2 光輻射的經(jīng)典模型
1.4.3 輻射能
1.4.4 對(duì)實(shí)際光波的認(rèn)識(shí)
1.5 電磁場(chǎng)的邊值關(guān)系
1.6 光在兩介質(zhì)分界面上的反射和折射
1.6.1 反射定律和折射定律
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 反射和折射產(chǎn)生的偏振
1.7 全反射
1.7.1 反射系數(shù)和位相變化
1.7.2 隱失波
1.7.3 隱失波應(yīng)用舉例
1.8 光波在金屬表面的透射和反射
1.8.1 金屬中的透射波
1.8.2 金屬表面的反射
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(xí)題
第2章 光波的疊加與分析
2.1 兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的
單色光波的疊加
2.1.1 代數(shù)加法
2.1.2 復(fù)數(shù)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(shí)驗(yàn)
2.3 兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向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 左旋和右旋
2.3.4 橢圓偏振光的強(qiáng)度
2.3.5 利用全反射產(chǎn)生橢圓和圓偏振光
2.4 不同頻率的兩個(gè)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(xí)題
第3章 光的干涉和干涉儀
3.1 實(shí)際光波的干涉及實(shí)現(xiàn)方法
3.1.1 相干條件
3.1.2 光波分離方法
3.2 楊氏干涉實(shí)驗(yàn)
3.2.1 干涉圖樣的計(jì)算
3.2.2 等光程差面與干涉條紋形狀
3.3 分波前干涉的其他實(shí)驗(yàn)裝置
3.4 條紋的對(duì)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 兩相干光波振幅比的影響
3.5 相干性理論
3.5.1 互相干函數(shù)和復(fù)相干度
3.5.2 時(shí)間相干度
3.5.3 空間相干度
3.6 平行平板產(chǎn)生的干涉
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 楔形平板產(chǎn)生的干涉
3.7.1 定域面的位置及定域深度
3.7.2 楔形平板產(chǎn)生的等厚條紋
3.7.3 等厚條紋的應(yīng)用
3.8 用牛頓環(huán)測(cè)量透鏡的曲率半徑
3.8.1 測(cè)量原理及精確度
3.8.2 檢驗(yàn)光學(xué)零件表面質(zhì)量
3.9 平面干涉儀
3.1 0邁克耳孫干涉儀
3.1 1泰曼干涉儀和傅里葉變換光譜儀
3.1 1.1 泰曼干涉儀
3.1 1.2 傅里葉變換光譜儀
3.1 2馬赫-澤德干涉儀
習(xí)題
第4章 多光束干涉與光學(xué)薄膜
4.1 平行平板的多光束干涉
4.1.1 干涉場(chǎng)的強(qiáng)度公式
4.1.2 多光束干涉圖樣的特點(diǎn)
4.1.3 干涉條紋的銳度
4.2 法布里-珀羅干涉儀和陸末-蓋爾克板
4.2.1 法布里-珀羅干涉儀
4.2.2 FP干涉儀的應(yīng)用
4.2.3 陸末-蓋爾克板
4.3 多光束干涉原理在薄膜理論中的應(yīng)用
4.3.1 單層膜
4.3.2 雙層膜和多層膜
4.3.3 干涉濾光片
4.4 薄膜系統(tǒng)光學(xué)特性的矩陣計(jì)算方法
4.4.1 薄膜的特征矩陣
4.4.2 膜系反射率的計(jì)算
4.5 薄膜波導(dǎo)
4.5.1 薄膜波導(dǎo)的傳播模式
4.5.2 薄膜波導(dǎo)中的場(chǎng)分布
4.5.3 薄膜波導(dǎo)的光耦合
習(xí)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 菲涅耳衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射
5.3.1 兩類(lèi)衍射現(xiàn)象的特點(diǎn)
5.3.2 兩類(lèi)衍射的近似計(jì)算公式
5.4 矩孔和單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射
5.4.1 夫瑯禾費(fèi)衍射裝置
5.4.2 夫瑯禾費(fèi)衍射公式的意義
5.4.3 矩孔衍射
5.4.4 單縫衍射
5.5 圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射
5.5.1 強(qiáng)度公式
5.5.2 衍射圖樣分析
5.6 光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射和分辨本領(lǐng)
5.6.1 成像系統(tǒng)的衍射現(xiàn)象
5.6.2 在像面觀察的夫瑯禾費(fèi)衍射
5.6.3 成像系統(tǒng)的分辨本領(lǐng)
5.6.4 棱鏡光譜儀的色分辨本領(lǐng)
*5.7 雙縫夫瑯禾費(fèi)衍射
5.7.1 雙縫衍射強(qiáng)度分布
5.7.2 瑞利干涉儀
5.8 多縫夫瑯禾費(fèi)衍射
5.8.1 強(qiáng)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 邁克耳孫階梯光柵
5.9.4 凹面光柵
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 半平面屏的菲涅耳衍射
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 什么是全息照相
5.12.2 全息照相原理
5.12.3 全息照相的特點(diǎn)和要求
5.12.4 全息照相應(yīng)用舉例
習(xí)題
第6章 傅里葉光學(xué)
6.1 平面波的復(fù)振幅及空間頻率
6.1.1 平面波沿傳播方向的復(fù)振幅分布
6.1.2 平面波在一個(gè)平面上的復(fù)振幅分布
6.2 單色波場(chǎng)中復(fù)雜的復(fù)振幅分布及其分解
6.2.1 單色波場(chǎng)中復(fù)雜的復(fù)振幅分布
6.2.2 透鏡的透射系數(shù)
6.2.3 復(fù)雜復(fù)振幅分布的分解
6.3 衍射現(xiàn)象的傅里葉分析方法
6.3.1 夫瑯禾費(fèi)近似下衍射場(chǎng)與孔徑場(chǎng)的變換關(guān)系
6.3.2 夫瑯禾費(fèi)衍射的計(jì)算實(shí)例
6.3.3 菲涅耳衍射的傅里葉變換表達(dá)式
6.4 透鏡的傅里葉變換性質(zhì)和成像性質(zhì)
6.4.1 傅里葉變換性質(zhì)
6.4.2 透鏡的成像性質(zhì)
6.5 相干成像系統(tǒng)分析及相干傳遞函數(shù)
6.5.1 成像系統(tǒng)的普遍模型
6.5.2 成像系統(tǒng)的線(xiàn)性和空間不變性
6.5.3 擴(kuò)展物體的成像
6.5.4 相干傳遞函數(shù)(CTF)
6.6 非相干成像系統(tǒng)分析及光學(xué)傳遞函數(shù)
6.6.1 非相干系統(tǒng)的成像
6.6.2 光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)
6.6.3 OTF與CTF的關(guān)系
6.6.4 衍射受限系統(tǒng)的OTF
6.6.5 有像差系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
6.7 阿貝成像理論和阿貝-波特實(shí)驗(yàn)
6.7.1 阿貝成像理論
6.7.2 阿貝-波特實(shí)驗(yàn)
6.8 相干光學(xué)信息處理
6.8.1 相干光學(xué)處理系統(tǒng)
6.8.2 處理舉例
6.9 非相干光學(xué)信息處理
習(xí)題
第7章 光的偏振與晶體光學(xué)基礎(chǔ)
7.1 偏振光和自然光
7.1.1 偏振光和自然光的特點(diǎn)
7.1.2 從自然光獲得線(xiàn)偏振光的
方法
7.1.3 馬呂斯定律和消光比
7.2 晶體的雙折射
7.3 雙折射的電磁理論
7.3.1 晶體的各向異性及介電張量
7.3.2 單色平面波在晶體中的傳播
7.4 晶體光學(xué)性質(zhì)的圖形表示
7.4.1 折射率橢球
7.4.2 波矢面
7.4.3 法線(xiàn)面
7.4.4 光線(xiàn)面
7.5 光波在晶體表面的反射和折射
7.5.1 波法線(xiàn)方向的確定
7.5.2 直接得到光線(xiàn)方向的惠更斯作圖法
7.5.3 雙反射現(xiàn)象
7.6 晶體光學(xué)器件
7.6.1 偏振棱鏡
7.6.2 波片
7.6.3 補(bǔ)償器
7.7 偏振光和偏振器件的矩陣表示
7.7.1 偏振光的矩陣表示
7.7.2 正交偏振
7.7.3 偏振器件的矩陣表示
7.7.4 瓊斯矩陣的本征矢量
7.8 偏振光的干涉
7.8.1 偏振光干涉原理
7.8.2 會(huì)聚偏振光的干涉
7.9 旋光性
7.9.1 旋光測(cè)量裝置及旋光規(guī)律
7.9.2 旋光現(xiàn)象的解釋
7.9.3 科紐棱鏡
7.9.4 磁致旋光效應(yīng)
7.10 晶體、液體和液晶的電光效應(yīng)
7.10.1 克爾效應(yīng)
7.10.2 泡克耳斯效應(yīng)
7.10.3 液晶的電光效應(yīng)
7.10.4 電光效應(yīng)的應(yīng)用
7.11 光測(cè)彈性效應(yīng)和玻璃內(nèi)應(yīng)力測(cè)定
7.11.1 光測(cè)彈性效應(yīng)
7.11.2 玻璃內(nèi)應(yīng)力的測(cè)定
7.12 晶體的非線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng)
7.12.1 倍頻效應(yīng)
7.12.2 混頻效應(yīng)
7.12.3 光折變效應(yīng)
7.12.4 位相共軛光波的產(chǎn)生
7.12.5 光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)
習(xí)題
附錄A 場(chǎng)論的一些主要公式
附錄B 傅里葉級(jí)數(shù)、傅里葉積分和傅里葉變換
附錄C 卷積和相關(guān)
附錄D δ函數(shù)
附錄E 貝塞爾函數(shù)
附錄F 矩陣
漢英名詞索引
習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)