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目录1

绪论1

第一章 光的电磁理论及光波的数学描述3

§1-1麦克斯韦积分方程组3

§1-2麦克斯韦微分方程组7

§1-3电磁场的波动性9

§1-4平面电磁波及其基本性质11

§1-5单色平面波矢量波与标量波15

§1-6单色平面波的复数表达式复振幅及空间频率19

§1-7平面电磁波场中的能量传播坡印廷矢量光强度23

§1-8单色球面波复振幅及其旁轴近似26

思考题与习题31

§2-1傅里叶级数与傅里叶积分（变换）33

第二章 傅里叶变换理论及光波场的时间和空间傅里叶分解33

§2-2光波场的时间傅里叶分解对实际光源发出的光波的认识40

§2-3单色光波复振幅的空间傅里叶分解空间频谱47

§2-4几个常用函数的傅里叶变换对及傅里叶变换定理48

§2-5卷积及卷积定理相关54

§2-6狄拉克δ函数梳状函数58

§2-7线性平移不变系统63

思考题与习题65

第三章 光在两介质交界面上的反射和折射67

§3-1在介质交界面上的边界条件67

§3-2光波的反射与折射定律69

§3-3菲涅耳公式及其讨论71

§3-4全反射与倏逝波82

§3-5光导纤维与薄膜光波导86

§3-6金属的光学性质93

§3-7相速与群速光学拍99

思考题与习题102

第四章 光的干涉和干涉仪106

§4-1光干涉的条件106

§4-2杨氏干涉双光束干涉条纹109

§4-3干涉条纹的对比度112

§4-4光源大小对干涉条纹对比度的影响113

§4-5空间相干性范西特-泽尼克定理117

§4-6光的非单色性对干涉条纹对比度的影响123

§4-7时间相干性与时间相干度127

§4-8各种分波前干涉装置及其特点130

§4-9干涉仪的一般理论概要130

§4-10平行平板干涉定域条纹等倾条纹135

§4-11楔板干涉及条纹定域面等厚条纹140

§4-12表面质量检查斐索型平面及球面干涉仪146

§4-13迈克尔逊干涉仪150

§4-14泰曼-格林干涉仪数字波面干涉术153

§4-15傅里叶分光干涉仪（傅里叶变换光谱仪）156

§4-16马赫-曾德干涉仪散射板干涉仪及剪切干涉仪161

思考题与习题164

第五章 多光束干涉与光学薄膜169

§5-1平行平板的多光束干涉169

§5-2法布里-珀罗干涉仪175

§5-3扫描法布里-珀罗干涉仪180

§5-4多光束等厚干涉条纹182

§5-5光学薄膜单层膜185

§5-6多层介质膜与等效折射率法191

§5-7光学薄膜的电磁场理论矩阵计算方法194

§5-8几种常用光学薄膜及其特点197

思考题与习题200

第六章 光的衍射及傅里叶光学204

§6-1惠更斯-菲涅耳原理205

§6-2基尔霍夫标量衍射理论球面波衍射理论206

§6-3平面波衍射理论（衍射的角谱理论）213

§6-4菲涅耳衍射与夫琅和费衍射216

§6-5菲涅耳衍射的计算举例泰伯效应220

§6-6菲涅耳波带法圆孔的菲涅耳衍射223

§6-7圆屏的菲涅耳衍射巴比涅原理226

§6-8菲涅耳波带片227

§6-9直边及单缝的菲涅耳衍射231

§6-10透镜的傅里叶变换性质236

§6-11单缝与矩孔的夫琅和费衍射241

§6-12圆孔的夫琅和费衍射246

§6-13夫琅和费衍射图样的特点250

§6-14双缝夫琅和费衍射253

§6-15多缝（光栅）的夫琅和费衍射256

§6-16衍射光栅264

§6-17莫尔效应及双光栅衍射理论274

思考题与习题280

第七章 空间频谱分析及光学信息处理286

§7-1阿贝成象理论286

§7-2相干及非相干成象的分辨率及对比度变化292

§7-3相干成象系统及相干传递函数（CTF）299

§7-4非相干成象系统及光学传递函数（OTF）302

§7-5空间滤波及相干光信息处理相衬显微镜312

§7-6非相干光处理320

§7-7全息照相322

思考题与习题332

第八章 光的偏振及光在晶体中的传播337

§8-1晶体中光的传播简述［48］光线椭球337

§8-2单轴晶体343

§8-3晶体的惠更斯作图法345

§8-4折射率椭球（波法线椭球）348

§8-5双轴晶体351

§8-6偏振棱镜352

§8-7二向色性偏振器及布儒斯特偏振器（玻片堆）356

§8-8波片（位相延迟器）及补偿器360

§8-9偏振光和偏振器件的琼斯矩阵365

§8-10椭圆偏振光的表示及检验方法椭偏仪373

§8-11偏振光的干涉玻璃应力仪及偏光显微镜377

§8-12偏振光干涉仪微分干涉相衬显微镜385

思考题与习题387

第九章 磁光、电光和声光效应393

§9-1旋光性与法拉第磁光效应393

§9-2电光效应与电光器件399

§9-3声光效应410

§9-4晶体的非线性光学效应414

思考题与习题416

附录418

附录Ⅰ 矢量分析及场论的主要公式418

附录Ⅱ 贝塞尔函数419

参考文献422

习题答案424