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书名 现代经典光学(普通高等教育十三五光电信息科学与工程专业规划教材)
分类 科学技术-自然科学-物理
作者 袁晓东
出版社 科学出版社
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简介
内容推荐
袁晓东编著的这本《现代经典光学》首先介绍光学发展中的一些重要事件,使读者对光学发展的历史和相关物理知识有一个总体回顾;根据光的电磁波属性,讨论光波在介质界面上的反射和折射,光波在金属材料表面的反射与表面等离激元,光学偏振的表示方法,不同的光学偏振在各向异性介质中的传播以及光传播的可逆性讨论;通过空间傅里叶变换引入光波场的频域表示,为分析解决复杂光学问题提供新的理论途径,同时对夫琅禾费衍射的讨论提供有力支持;在前述理论的基础上,本书对光栅、法布里一珀罗干涉仪、光学薄膜等一些典型的光学器件进行讨论;光学相干和集光率的系统阐述能够使读者更好地分析和理解许多光学现象:光学成像的衍射理论用波动光学的思想方法对光学成像过程进行了系统分析;本书最后讨论光子晶体,由此引入一种关于光在周期性排列介质中传播的全新研究方法。
本书可作为高等工科院校相关专业高年级本科生和低年级硕士研究生的光学课程教材,也可供高等院校师生及工程技术人员参考。
目录
前言
第1章 光学发展的历史简介
1.1 17~18世纪的光学发展
1.2 19世纪的光学——光的波动性
1.3 20世纪的光学——相对论和光的波粒二象性
习题
第2章 光的基本电磁理论
2.1 介质中的麦克斯韦方程组
2.2 电磁场的能量密度和能流密度,坡印廷定理
2.3 均匀介质中的平面波
2.4 平面波在介质界面上反射和折射的斯涅耳定律
2.5 平面波在介质界面上的反射和折射的菲涅耳反射系数公式
2.6 光波在界面上反射的阻抗讨论
2.7 全反射
2.8 光强、光功率反射率和透射率
习题
第3章 金属的光学性质与金属表面等离激元
3.1 金属介质的介电常数
3.2 光波在金属表面的反射与透射
3.3 金属表面等离激元的传播特征
3.4 金属薄膜表面等离激元
3.5 二维材料表面等离激元
习题
第4章 光学偏振的表示方法
4.1 光学偏振的琼斯矢量表示
4.2 光学偏振的相干矩阵表示
4.3 光学偏振的斯托克斯参量表示
4.4 偏振度的其他测量方法
习题
第5章 各向异性介质中的光波
5.1 无源无损各向异性介质的介电张量
5.2 各向异性介质中的光波
5.3 折射率椭球与求解各向异性介质中光波的几何作图法
5.4 单轴晶体
5.5 光波入射到晶体界面上的折射
5.6 介质的旋光性
5.7 法拉第旋光效应
习题
第6章 光传播的可逆性
6.1 麦克斯韦方程与光学可逆性
6.2 可逆与非可逆光学系统举例
6.3 光波在介质薄膜上的反射与透射
6.4 光波在有吸收介质薄膜上的反射与透射
习题
第7章 傅里叶变换及其在光学中的应用
7.1 傅里叶级数与傅里叶积分
7.2 分析信号
7.3 狄拉克δ函数
7.4 功率谱
7.5 卷积定理
7.6 光学脉冲在色散介质中的传播
7.7 高斯光束与厄米高斯光束
习题
第8章 光的衍射
8.1 菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
8.2 夫琅禾费衍射
8.3 夫琅禾费衍射条件
习题
第9章 衍射光栅
9.1 光栅夫琅禾费衍射
9.2 光栅光谱仪的光谱分辨能力
9.3 声光光栅
习题
第10章 法布里-珀罗干涉仪
10.1 法布里-珀罗干涉仪的透射光强与精细度
10.2 法布里-珀罗干涉仪的特性参数
10.3 法布里-珀罗干涉仪用作光谱分析
10.4 法布里-珀罗干涉仪增强法拉第旋光效应
习题
第11章 光学薄膜
11.1 单层薄膜两个界面上的电场和磁场与传输矩阵
11.2 光波在介质薄膜上的振幅反射系数和透射系数
11.3 全方向任意偏振完全反射镜
11.4 光波在折射率周期渐变薄膜上的反射和透射
习题
第12章 光学相干
12.1 光学相干的描述
12.2 杨氏双缝干涉与横向相干尺度
12.3 纵向相干性、频率宽度与相干时间
12.4 快探测器与慢探测器
12.5 相关函数
12.6 纵向相干性的相干度描述
12.7 Wiener-Khintchine定理与傅里叶变换光谱仪
12.8 横向相干性的相干度描述与van Cittert-Zemike定理
12.9 普通光源(非激光光源)与光强相关
习题
第13章 集光率和相干模式
13.1 集光率和辐射度
13.2 光学成像系统的集光率守恒
13.3 光波的纵模与横模
13.4 光波模式与相干性
13.5 集光率与光谱仪的光功率收集能力
13.6 非定域条纹和定域条纹
习题
第14章 光学成像的衍射理论
14.1 光学透镜的傅里叶变换性质
14.2 理想和非理想成像系统
14.3 点扩散函数、振幅传递函数和光学传递函数
14.4 相干光照明成像系统和非相干光照明成像系统的比较
14.5 光学全息成像
习题
第15章 光子晶体简介
15.1 非均匀介质中的麦克斯韦方程组
15.2 光子晶体主方程的一些基本性质
15.3 光子晶体的平移对称性
15.4 一维光子晶体——多层介质薄膜
15.5 光子晶体中电磁场方程的平面波解法
15.6 一维光子晶体的平面波展开法求解
15.7 一维光子晶体——斜入射
15.8 一维光子晶体的模式谱密度与光子晶体缺陷
习题
参考文献
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更新时间:2025/1/19 16:13:06