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绪论 1

第一章　几何光学 6

1.1　几何光学的基本定律 6

1.2　费马原理 14

1.3　成像的基本概念 19

1.4　光在平面上的反射和折射 22

1.5　光导纤维 26

1.6　棱镜 29

1.7　光在单球面上的折射和反射 33

1.8　簿透镜 46

1.9　共轴球面系统的逐次成像法 53

1.10　理想光学系统的基点和基面 56

1.11　理想光学系统的物象关系、放大率 59

1.12　理想光学系统的组合 66

习题 71

第二章　光学成像仪器原理 75

2.1　光阑和光瞳 75

2.2　像差概述 80

2.3　人的眼睛 86

2.4　放大镜和目镜 89

2.5　显微镜 93

2.6　望远镜和激光扩束器 95

2.7　摄影系统 100

2.8　投影仪和光谱仪 103

习题 105

第三章　光波及其在各向同性介质界面所发生的现象 107

3.1　光波及光波场的数学描述 107

3.2　波函数的复数表示、复振幅 120

3.3　光波的偏振态 124

3.4　光在各向同性介质界面上的反射和折射 130

3.5　全反射与隐失波（近场光学） 145

3.6　受抑全反射（光子隧道效应） 148

习题 149

第四章　光的干涉 154

4.1　波的叠加与干涉 154

4.2　光波相干条件和产生方法 156

4.3　杨氏双缝实验 159

4.4　其他几种分波前干涉装置 167

4.5　两束平行光的干涉 171

4.6　光源的光谱宽度对干涉条纹对比度的影响、时间相干性 174

4.7　光源的空间宽度对干涉条纹对比度的影响、空间相干性 181

4.8　薄膜的等倾干涉 189

4.9　薄膜的等厚干涉 197

4.10　薄膜干涉的应用举例 206

4.11　迈克耳逊干涉仪 209

4.12　其他几种重要的干涉仪 214

4.13　傅里叶变换光谱仪、光学相干层析术 216

4.14　多光束干涉与光学薄膜 221

4.15　法布里-珀罗干涉仪及其应用 234

习题 243

第五章　光的衍射 251

5.1　光的衍射、惠更斯-菲涅耳原理 251

5.2　狭缝和矩形孔的夫琅禾费衍射 258

5.3　圆孔、圆环和多边形的夫琅禾费衍射 267

5.4　互补屏、巴比涅原理 269

5.5　成像仪器的分辨本领 271

5.6　振幅型平面透射光栅 279

5.7 光栅光谱仪的特性 289

5.8 正弦型振幅光栅 293

5.9　闪耀光栅 296

5.10　体积光栅的布拉格衍射 299

5.11　波导光栅 300

5.12　达曼光栅 302

5.13　圆孔和圆屏的菲涅耳衍射 305

5.14　波带片 314

5.15　塔尔波特效应 322

5.16　光栅的云纹效应 323

习题 325

第六章　变换光学及全息照相 331

6.1　傅里叶分析 331

6.2　衍射系统的傅里叶变换 337

6.3　薄透镜的位相变换函数 345

6.4　阿贝成像原理 350

6.5　空间频率滤波 353

6.6　全息照相 359

6.7　计算全息和数字全息 366

6.8　二元光学简介 374

习题 378

第七章 光在各向异性介质中的传播 380

7.1　晶体的双折射、马吕斯定律 380

7.2　偏振元件 390

7.3　相位延迟元件 395

7.4　偏振光通过波晶片后偏振态的变化 400

7.5　偏振光的产生以及偏振态的鉴别 401

7.6　偏振光的干涉 406

7.7　旋光现象与圆二色性 416

7.8　场致双折射、磁致双折射和磁致旋光效应 424

习题 429

第八章　量子光学原理 437

8.1　光的吸收 437

8.2　光的色散 443

8.3　光的相速和群速 450

8.4　光的散射 452

8.5　光源、辐射度量和光度量 463

8.6　黑体辐射及黑体辐射的普朗克公式 470

8.7　光量子和光的波粒二象性 476

习题 480

第九章　现代光学基础 482

9.1　光与原子系统的相互作用 482

9.2　激光的工作原理 486

9.3　几种典型的激光器 494

9.4　激光的应用 497

9.5　非线性光学 501

9.6　自适应光学与主动光学 509

习题 512

附录A　物理常量 513

参考答案 517

主要参考书目 532