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第一章 几何光学 10

1.1光线传播的基本规律10

（一）光线的概念10

（二）光线传播的实验定律11

（三）全内反射15

（四）光程费马原理19

1.2单球面成象系统的近轴理论24

（一）物和象的概念24

（二）高斯公式牛顿公式26

（三）放大率拉—亥不变式29

（四）作图法基点和基面34

（五）球面镜40

1.3薄透镜42

（一）物象关系42

（二）几对特殊共轭点44

（三）作图法44

（四）成象规律小结46

1.4共轴球面系统组合的近轴理论50

（一）定主点和焦点的作图法50

（二）定主点和焦点的计算公式51

（三）作图法物象关系式53

1.5近轴理论中的矩阵方法57

（一）光线状态的描述及其变换规律57

（二）系统矩阵60

（三）物象关系式64

（四）共轴球面系统的主点 焦点和节 点68

（五）高斯公式和牛顿公式71

1.6光阑与象差75

（一）光阑75

（二）单色象差81

（三）色差88

1.7光学仪器92

（一）投影仪器摄影仪器92

（二）助视仪器95

（三）棱镜分光仪器109

1.8光度学113

（一）光度学中的基本量114

（二）通过光学系统的光通量122

（三）象的亮度123

（四）象的照度124

（五）主观亮度128

复习思考题130

习 题137

第二章 光的K涉150

2.1光波的叠加和干涉相干光的条件150

（一）光矢波函数光强150

（二）光波的叠加和干涉153

（三）相干光的必要条件154

2.2分波面双光束干涉空间相干性158

（一）双孔（缝）干涉158

（二）双棱镜双面镜干涉166

（三）洛埃镜168

（四）光源线度的影响一空间相干性169

2.3分振幅双光束干涉时间相平性174

（一）等倾干涉174

（二）等厚干涉181

（三）迈克耳逊干涉仪185

（四）光源非单色性的影响 时间相干性189

2.4分振幅多光束干涉法布里－珀罗干涉仪196

（一）法布里－珀罗干涉仪的结构197

（二）减幅多光束干涉的光强分布198

（三）标准具性能参数202

2.5薄膜光学简介207

（一）正入射时光强反射率和透射率207

（二）单层增透膜和增反膜210

（三）多层介质反射膜213

（四）干涉滤光片215

复习思考题220

习108题224

3.1光的衍射现象惠更斯－菲涅耳原理231

（一）光的衍射现象及其分类231

第三章 光的衍射231

（二）惠更斯－菲涅耳原理233

3.2圆孔的菲涅耳衍射波带片236

（一）圆孔的菲涅耳衍射236

（二）波带片及其应用242

3.3单缝夫琅和斐衍射246

（一）实验装置和现象246

（二）衍射光的强度分布247

3.4圆孔的夫琅和斐衍射成象仪器的分辨本领254

（一）圆孔衍射254

（二）成象仪器的分辨本领256

（一）多缝衍射262

3.5多缝的夫琅和斐衍射光栅262

（二）透射光栅267

（三）闪耀光栅273

3.6空间光栅布喇格条件276

（一）布喇格条件278

（二）晶体衍射的实验方法282

3.7全息照相285

（一）概述285

（二）物点的共轴全息图288

（三）全息照相的一般性原理294

3.8*相干成象理论297

（一）阿贝相干成象理论297

（二）夫琅和斐衍射和频谱函数298

（三）阿贝－波特实验301

3.9*相干光图象处理系统304

（一）4 F系统304

（二）图象信息处理举例305

复习思考题309

习 题312

第四章 光的偏振320

4.1自然光和偏振光320

4.2光在各向同性介质界面上反射与折射323

（一）菲涅耳公式323

（二）实振幅反射比实振幅透射比位相跃变328

（三）能流反射率和能流透射率336

（四）布儒斯特角的应用342

4.3光在各向异性介质中的传播——晶体光学基础347

（一）晶体的主介电常数介电主轴348

（二）晶体中的平面光波349

（三）光率体351

4.4单轴晶体353

（一）光率体与光的偏振态353

（二）折射率355

（三）点光源的波面356

（四）双折射惠更斯作图法358

（五）偏振棱镜362

（六）二向色性人造偏振片马吕斯定律366

（一）主轴面内光的偏振态367

4.5双轴晶体367

（二）点光源的波面369

（三）双折射惠更斯作图法372

4.6椭圆偏振光与圆偏振光单色偏振光的系统分析373

（一）椭圆偏振光与圆偏振光373

（二）单色偏振光的系统分析377

4.7线偏振光的干涉378

（一）平行偏振光的干涉378

（二）电光效应与偏振光的干涉382

（三）会聚偏振光的干涉386

4.8旋光性388

（一）旋光现象388

（二）旋光现象的菲涅耳理论391

（三）磁致旋光性394

复习思考题396

习 题401

第五章 光的色散吸收和散射408

5.1光的色散和吸收408

（一）正常色散408

（二）反常色散和吸收410

（三）朗伯定律和比尔定律411

5.2色散和吸收的经典理论413

（一）复折射率413

（二）色散和吸收的经典理论414

5.3光的散射418

（一）浑浊介质的散射419

（二）纯净介质的分子散射421

5.4光在介质中的速度相速和群速424

复习思考题427

习 题428

第六章 光的量子现象431

6.1热辐射及其实验定律431

（一）辐出度432

（二）平衡热辐射的特征433

（三）基尔霍夫定律434

（四）绝对黑体的辐射定律436

（一）热辐射的经典理论438

6.2经典热辐射理论的局限性普朗克黑体辐射公式438

（二）热辐射的量子理论普朗克黑体辐射公式439

6.3光电效应444

（一）光电效应的实验规律445

（二）波动理论的困难光子假设447

（三）光子的性质450

（四）光电器件450

6.4 X光的散射康普顿效应454

（一）X光散射的实验结果455

（二）康普顿效应的量子理论457

6.5光的波粒两象性459

复习思考题462

习 题464

第七章 激 光467

7.1光与原子体系的相互作用467

（一）原子按能级的统计分布468

（二）光与原子体系相互作用的基本形式469

（三）能级寿命474

7.2激活介质中的光放大475

（一）光放大的条件——粒子数反转分布475

（二）实现反转分布的内因和外因477

（三）激活介质的光增益480

7.3谐振腔的作用482

（一）谐振腔的定向作用483

（二）光振荡的阈值条件484

（三）激光的单色性486

7.4*激光器的类型489

（一）气体激光器489

（二）固体激光器491

（三）半导体激光器492

（四）染料激光器492

复习思考题493

习 题493

附录Ⅰ 基本物理常数496

附录Ⅱ 傅里叶变换（积分）的简单验证497

附录Ⅲ 各章 习题答案500