《光学原理 光的传播、干涉和衍射的电磁理论 上 第2版》求取 ⇩

历史引言1

第一章电磁场的基本性质13

1.1电磁场13

1.1.1麦克斯韦方程13

1.1.2物质方程15

1.1.3突变面处的边界条件17

1.1.4电磁场的能量定律20

1.2波动方程和光速24

1.3标量波29

1.3.1平面波30

1.3.2球面波31

1.3.3谐波相速32

1.3.4 波包 群速35

1.4矢量波41

1.4.1一般的电磁平面波41

1.4.2谐电磁平面波43

（a）椭圆偏振43

（b）线偏振和圆偏振48

（c）偏振态的表征一——斯托克斯参量50

1.4.3任意形式的谐矢量波52

1.5平面波的反射和折射58

1.5.1反射定律和折射定律58

1.5.2菲涅耳公式61

1.5.3反射率和透射率；反射和折射产生的偏振64

1.5.4全反射71

1.6波在分层媒质中的传播介质膜理论77

1.6.1基本微分方程78

1.6.2分层媒质的特性矩阵82

（a）均匀介质膜85

（b）分层媒质作为均匀薄膜的膜堆86

1.6.3反射系数和透射系数88

1.6.4均匀介质膜89

1.6.5周期性分层媒质96

第二章电磁势和电磁极化102

2.1真空中的电动势103

2.1.1矢势和标势103

2.1.2推迟势106

2.2极化和磁化108

2.2.1用极化强度和磁化强度表示矢势和标势108

2.2.2赫兹矢量113

2.2.3一个线性电偶极子的场115

2.3洛伦兹-洛伦茨公式和初等色散理论118

2.3.1介电极化率和磁极化率118

2.3.2有效场120

2.3.3平均极化率：洛伦兹-洛伦茨公式122

2.3.4初等色散理论126

2.4用积分方程处理电磁波的传播135

2.4.1基本积分方程136

2.4.2厄瓦耳特-欧西恩消光定理和洛伦兹-洛伦茨公式的严格推导137

2.4.3借助厄瓦耳特-欧西恩消光定理处理平面波的折射和反射143

第三章几何光学基础149

3.1对于极短波长的近似处理149

3.1.1程函方程的推导150

3.1.2光线和几何光学的强度定律154

3.1.3振幅矢量的传播160

3.1.4推广和几何光学的适用范围162

3.2光线的一般性质165

3.2.1光线的微分方程165

3.2.2折射定律和反射定律168

3.2.3光线汇和它们的焦点特性170

3.3几何光学的其它基本定理172

3.3.1拉格朗日积分不变式172

3.3.2费马原理173

3.3.3马吕斯和杜平定理和一些有关定理176

第四章光学成象的几何理论179

4.1哈密顿特征函数179

4.1.1点特征函数180

4.1.2混合特征函数182

4.1.3角特征函数184

4.1.4旋转折射面的角特征函数近似形式185

4.1.5旋转反射面的角特征函数近似形式189

4.2理想成象191

4.2.1一般定理192

4.2.2麦克斯韦“鱼眼”198

4.2.3面的无象散成象200

4.3具有轴对称的投影变换（共线关系）202

4.3.1一般公式202

4.3.2望远情况206

4.3.3投影变换的分类207

4.3.4投影变换的组合208

4.4高斯光学210

4.4.1旋转折射面210

4.4.2旋转反射面214

4.4.3厚透镜215

4.4.4薄透镜218

4.4.5一般共轴系统219

4.5广角光锥的无象散成象222

4.5.1正弦条件223

4.5.2赫谢耳条件225

4.6象散光锥226

4.6.1细光锥的焦点特性226

4.6.2细光锥的折射228

4.7色差；棱镜的色散232

4.7.1色差232

4.7.2棱镜的色散235

4.8光度学和孔径240

4.8.1光度学的基本概念240

4.8.2光阑和光瞳246

4.8.3象的亮度和照度248

4.9光线追迹251

4.9.1斜子午光线251

4.9.2傍轴光线254

4.9.3不交轴光线256

4.10非球面的设计259

4.10.1轴上无象散的实现260

4.10.2不晕的实现263

第五章象差的几何理论267

5.1波象差和光线象差；象差函数268

5.2施瓦茨蔡耳德微扰程函273

5.3初级（赛德耳）象差277

5.4初级象差的相加定理286

5.5一般的共轴透镜系统的初级象差系数288

5.5.1利用两条傍轴光线的赛德耳公式288

5.5.2利用一条傍轴光线的赛德耳公式294

5.5.3珀兹伐定理296

5.6例子：一个薄透镜的初级象差297

5.7一般的共轴透镜系统的色差301

第六章成象仪器306

6.1眼睛306

6.2照相机308

6.3折射望远镜313

6.4反射望远镜320

6.5照明仪器326

6.6显微镜328

第七章 干涉理论基础和干涉仪334

7.1引言334

7.2两个单色波的干涉335

7.3双光束干涉：波阵面分割339

7.3.1杨氏实验339

7.3.2菲涅耳双面镜和类似装置341

7.3.3准单色光条纹和白光条纹344

7.3.4使用狭缝光源；条纹的可见度346

7.3.5应用于测量光程差：瑞利干涉仪350

7.3.6应用于测量光源的角幅度：迈克耳孙测星干涉仪353

7.4驻波361

7.5双光束干涉：振幅分割366

7.5.1平行平面板产生的条纹366

7.5.2薄膜产生的条纹；斐索干涉仪372

7.5.3条纹的定域380

7.5.4迈克耳孙干涉仪391

7.5.5特怀曼-格林干涉仪和有关干涉仪394

7.5.6两块全同板产生的条纹：雅满干涉仪和干涉显微镜399

7.5.7马赫-泽德干涉仪；贝茨波阵面切变干涉仪407

7.5.8相干长度；双光束干涉在研究光谱线精细结构中的应用413

7.6多光束干涉421

7.6.1平行平面板的多光束干涉条纹422

7.6.2法布里-珀罗干涉仪429

7.6.3应用法布里-珀罗干涉仪研究光谱线的精细结构434

7.6.4应用法布里-珀罗干涉仪比较波长441

7.6.5陆末-盖尔克干涉仪445

7.6.6干涉滤波器453

7.6.7薄膜多光束干涉条纹458

7.6.8两块平行平面板产生的多光束条纹470

（a）单色光和准单色光生成的条纹470

（b）叠加条纹475

7.7波长与标准米的比较480

第八章衍射理论基础483

8.1引言483

8.2惠更斯-菲涅耳原理484

8.3基尔霍夫衍射理论489

8.3.1基尔霍夫积分定理489

8.3.2基尔霍夫衍射理论494

8.3.3夫琅和费衍射和菲涅耳衍射498

8.4过渡到标量理论505

8.4.1单色振子产生的象场506

8.4.2总象场510

8.5各种形状光孔上的夫琅和费衍射513

8.5.1矩孔和狭缝513

8.5.2圆孔517

8.5.3其它形状的孔521

8.6光学仪器中的夫琅和费衍射524

8.6.1衍射光栅524

（a）衍射光栅原理524

（b）光栅的类型532

（c）光栅摄谱仪538

8.6.2成象系统的分辨本领541

8.6.3显微镜中的成象546

（a）不相干照明546

（b）相干照明——阿贝理论548

（c）相干照明——泽尼克相衬观察法554

8.7直边菲涅耳衍射559

8.7.1衍射积分559

8.7.2菲涅耳积分562

8.7.3直边菲涅耳衍射566

8.8焦点附近的三维光分布状态568

8.8.1用洛梅耳函数计算衍射积分569

8.8.2强度分布575

（a）几何焦平面上的强度分布576

（b）轴上的强度分布578

（c）几何阴影边界上的强度分布578

8.8.3积分强度579

8.8.4位相特性582

8.9边界衍射波587

8.10加伯的波前重现成象方法（全息学）592

8.10.1正全息图的制作593

8.10.2重现595