【假一罚四】基础光学潘路军
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作者潘路军
出版社机械工业出版社
ISBN9787111521686
出版时间2016-04
装帧平装
开本16开
定价29元
货号23941551
上书时间2024-11-22
商品详情
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前言
蔚蓝的天空上漂浮着的朵朵白云和雨后悬挂在天边的美丽彩虹，街道两边LED广告板闪烁着的迷人光彩、夜晚远处的路灯映于眼帘的光芒和舞台上五颜六色的绚丽的激光秀，商店里琳琅满目的数码相机，天文台中巍然矗立的大型望远镜……这些事物看似不相关，但它们其实都和光学有密切的联系。光学是以光为对象，阐明和研究光的产生、传播和接收的规律以及光与物质的相互作用机制的理论。 光学包含的内容十分丰富，有经典的几何光学和以电磁场为基础的经典波动光学，也有建立在近现代物理理论和技术基础之上的现代光学，如量子光学、激光光学、全息光学、近场光学、傅里叶光学、非线性光学、光谱学等。 光学的发展历久弥新，与时俱进，生机勃发。从初牛顿的微粒说和惠更斯的次波学说到杨氏干涉和菲涅耳的衍射理论，从爱因斯坦的光量子说到量子光学理论，从自然火光到油气灯，从普通电光源到激光，从简单的三棱镜到分光仪，从平面镜到哈勃望远镜，从黑白照片到全息照片，从无声电影到IMAX……光学的发展使人们透过日常生活中司空见惯的光现象，深入到了光的本质，并利用光学原理不断地创造出了丰富多彩的实用技术和工具以及高精尖的科学仪器。特别是激光的广泛应用，更是促进了通信技术和信息处理、精密加工和制造、光电技术和工程、精密仪器和测量、光谱分析和检测等领域的飞速发展。 因此，光学是一门理论性和应用性兼强的学科，一直以来都是各大学物理类、光学工程类、光电信息类和精密仪器类理工科专业学生必修的重要基础课目之一。本书主要面向相关专业本科低年级学生，立足于大类通识教育对光学理论的要求，旨在继承前人的优秀研究成果，总结光学发展的新内容，注重基础光学理论的学习和实际的应用，使学生能够系统地认识光学的发展规律和发展动向，为进一步深入学习光学方面的专业课程以及其他专业知识和技术打下良好的基础。 本书包括以下主要内容： 1几何光学是波动光学在波长为无限小时的极限情况，此时可将光束视为几何线条。本书的几何光学部分在光传播的基本规律的基础上，阐述利用透镜成像的基本原理以及像差的形成和补偿，并介绍几种助视光学仪器和光度学的基本知识。 2从经典的波动理论出发，阐述波动光学的基础理论，主要包括光波的概念和数学描述、两种基本的波——平面波和球面波及其复振幅的表述、偏振的基础以及光波在界面反射和折射时振幅、相位和偏振态等的变化。 3围绕光的干涉的现象、原理和装置，系统阐述波的叠加原理和干涉条件、干涉的分类和各自的特点及应用、光场的时间和空间上的相干性，重点介绍几种典型的干涉装置的原理和实际应用。 4从光的衍射现象和分类出发，以菲涅耳的衍射理论为基础，分析两种典型衍射的发光强度分布特点，阐明光学仪器的分辨本领。在此基础上，重点论述衍射光栅的原理和应用，并简述建立在干涉和衍射基础上的全息技术。 5重点关注光在各向异性晶体中的传播，介绍有关晶体光学的基本现象和理论知识，包括晶体的双折射、晶体偏振器件以及波片、旋光效应和电光效应及其应用。 6介绍光与介质的相互作用，包括光的吸收、散射和色散的现象、理论及其应用。 本书是由长期从事光学理论和实验教学及研究的教师联合编写的。绪论和第1章中几何光学部分由彭伟教授和胡瑞女士负责撰写；第1章中的光学仪器和光度学部分由潘石教授和王乔讲师负责撰写；第2章由潘路军教授负责撰写；第3章由荆振国副教授和武震林讲师负责撰写；第4章至第8章由潘路军教授负责撰写，张毅副教授负责撰写了全息光学的内容；第9章由詹卫伸副教授和李睿讲师负责撰写；附表及电子课件由荆振国副教授和武震林讲师负责搜集和整理；李睿讲师和胡瑞女士负责了部分图表的设计和制作。潘路军教授进行了全书的整体统稿和编纂。 同时，本书的编写得到了大连理工大学教务处和物理与光电工程学院的大力支持，在此深表谢意。 尽管在编写中对书稿进行了反复认真的修改和校对，但错误和纰漏仍在所难免，敬请广大读者批评指正。 潘路军于大连理工大学
导语摘要
本书对光学的普遍现象、基本原理和基础理论体系进行了较全面和系统的阐述，内容包括几何光学、光学仪器和光度学，建立在波动理论基础上的干涉、衍射和偏振的理论和应用以及光与物质相互作用的原理和器件等，并配有适当的例题和习题以加深对知识的理解和掌握。本书可作为物理学、光电信息科学与工程、电子科学与技术、应用物理、测控技术与仪器等理工科专业本科学生的教材或参考书，也可作为相关行业技术人员的参考书。 欢迎选用本书作教材的老师登录wwwcmpeducom下载免费电子课件，或发邮件到jinacmp@163com索取。
目录
前言绪论01光学及其研究内容02光学发展史03学习方法第1章几何光学11几何光学的基本概念和基本定律111光源、光波与光线的概念112光线传播的基本定律113全反射114折射棱镜12惠更斯原理121惠更斯原理的物理表述122对光的反射和折射定律的解释13费马原理131光程的概念132费马原理的表述133费马原理对几何光学传播定律的验证14光学成像的基本概念141光束、光具组、像与物142物方和像方、理想光具组、物与像的共轭性143等光程性、等光程面15共轴球面组的成像规律151单球面的折射规律152傍轴光线的成像规律153傍轴物点的成像规律和横向放大率154多球面逐次成像16透镜及其成像规律161薄透镜焦距公式162成像公式——高斯公式和牛顿公式163薄透镜成像的作图法164共轴透镜组成像17光学成像仪器171眼睛的构造和成像机能172放大镜和目镜173显微镜174望远镜175照相机176投影仪18光度学和光阑181光度学简介182辐射通量和光通量183发光强度184照度185亮度186光阑19像差191球差192彗差193像散和场曲194畸变195色像差习题第2章光的波动概念和描述21描述光波的基本参数22光速和光强23光波的基本分类及其数学描述231平面波的数学描述232球面波的数学描述233共轭光波及光强的复振幅表示24波前函数习题第3章光的偏振31光波的偏振态311偏振片312自然光313线偏振光314马吕斯定律315部分偏振光316圆偏振光317椭圆偏振光32完全偏振光的琼斯矩阵表示321琼斯矢量322偏振光的琼斯矩阵表示33立体视觉与立体电影331立体视觉332立体电影习题第4章光波在界面的反射和折射规律41入射、反射和折射光的光矢量的分解42菲涅耳反射和折射公式43光在界面反射时的相位跃变——半波损失44光在介质界面传播时偏振态的变化——布儒斯特角45几种典型情况下反射光的相位变化451正入射452掠入射*453全反射454光在多层介质界面的反射和折射46光强和能流的反射率和透射率47斯托克斯倒逆关系习题第5章光的干涉51波的叠加原理52波的相干叠加和非相干叠加521波的干涉522相干叠加53光波的相干条件54两个理想点光源的干涉55杨氏干涉56干涉条纹的反衬度57分波前干涉571菲涅耳双面镜572菲涅耳双棱镜573劳埃德镜58分振幅干涉581等倾干涉582等倾干涉条纹的特点583等厚干涉584楔形薄膜的等厚条纹——劈尖干涉585牛顿环586增透膜和增反膜587迈克尔逊干涉仪588光场的时空相干性589多光束干涉法布里珀涉仪习题第6章光的衍射61衍射现象62光的衍射及其分类63衍射的特点64惠更斯菲涅耳原理65菲涅耳基尔霍夫衍射积分公式66衍射的巴比涅原理67菲涅耳衍射68矢量图解法69菲涅耳波带片610夫琅禾费单缝衍射6101利用振动矢量图法求解单缝夫琅禾费衍射的光强分布6102利用菲涅耳夫琅禾费衍射积分公式求解单缝夫琅禾费衍射的光强分布6103夫琅禾费单缝衍射的光强分布特点611夫琅禾费矩孔衍射612夫琅禾费圆孔衍射以及光学仪器的分辨本领6121夫琅禾费圆孔衍射6122光学仪器的分辨本领习题第7章衍射光栅71夫琅禾费多缝衍射711多缝衍射的强度分布712缝间干涉引起的光场分布72衍射光栅721光栅光谱的形成原理722光栅光谱的谱线宽度723光栅的色散本领724光栅的色分辨本领725光栅的自由光谱范围73闪耀光栅74全息技术基础741全息技术发展历史简述742波前记录与再现743全息照相的特点744全息图的分类习题第8章晶体光学81双折射现象811晶体的光轴812晶体中光波的偏振82晶体中光波的波面821主折射率、正晶体和负晶体822晶体中的波面83利用惠更斯作图法确定o光和e光的传播方向831光在主截面内的斜入射832光在主截面内的垂直入射833光在垂直于光轴的平面内的斜入射84晶体光学器件841晶体偏振片842偏光棱镜843偏光分束棱镜844波晶片——偏振态的改变845补偿器85偏振光的检验851自然光和圆偏振光的甄别852部分偏振光和椭圆偏振光的甄别86偏振光的干涉861偏振片的相对位置引起的附加相位差862δ′=δ时偏振光的干涉863δ′=δ+π时偏振光的干涉864出现干涉条纹的偏振光干涉87电光效应871克尔效应872泡克耳斯效应88旋光性881晶体的旋光882液体的旋光883对旋光现象的解释884磁致旋光习题第9章光波与介质的相互作用91光与物质相互作用的经典理论92光的色散921色散的观测922正常色散923反常色散93光的吸收94光的散射941光的散射现象942瑞利散射943米氏散射944拉曼散射习题附录附录A常用物理常数附录B折射率表附录C常用光源的典型谱线和波长附录D几种物质的旋光度率附录E显微镜的物镜和目镜附录F光度学单位换算表附录G典型光学玻璃的色散参考文献
内容摘要
本书对光学的普遍现象、基本原理和基础理论体系进行了较全面和系统的阐述，内容包括几何光学、光学仪器和光度学，建立在波动理论基础上的干涉、衍射和偏振的理论和应用以及光与物质相互作用的原理和器件等，并配有适当的例题和习题以加深对知识的理解和掌握。本书可作为物理学、光电信息科学与工程、电子科学与技术、应用物理、测控技术与仪器等理工科专业本科学生的教材或参考书，也可作为相关行业技术人员的参考书。 欢迎选用本书作教材的老师登录wwwcmpeducom下载免费电子课件，或发邮件到jinacmp@163com索取。
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