物理光學[梁銓廷編撰圖書]

《物理光學》是2012年電子工業出版社出版的圖書，作者是梁銓廷。

內容介紹

物理光學[梁銓廷編撰圖書]

本書以光的電磁理論和傅立葉分析方法為基礎，系統闡述經典與現代物理光學的基本概念、原理，主要現象和重要套用，力求反映本學科的現代面貌。本書內容共7章。第1章，光的電磁理論；第2章，光的疊加與分析；第3章，光的干涉和干涉儀；第4章，多光束干涉與光學薄膜；第5章，光的衍射；第6章，傅立葉光學；第7章，光的偏振與晶體光學基礎。

圖書目錄

緒論

第1章光的電磁理論

1.1光的電磁波性質

1.2平面電磁波

1.2.1波動方程的平面波解

1.2.2平面簡諧波

1.2.3一般坐標系下的波函式

1.2.4複數形式的波函式

1.2.5平面簡諧波的復振幅

1.2.6平面電磁波的性質

1.3球面波和柱面波

1.3.1球面波的波函式

1.3.2球面波的復振幅

1.3.3柱面波的波函式

1.4光源和光的輻射

1.4.1光源

1.4.2光輻射的經典模型

1.4.3輻射能

1.4.4對實際光波的認識

1.5電磁場的邊值關係

1.6光在兩介質分界面上的反射和折射

1.6.1反射定律和折射定律

1.6.2菲涅耳公式

1.6.3菲涅耳公式的討論

1.6.4反射率和透射率

1.6.5反射和折射產生的偏振

1.7全反射

1.7.1反射係數和位相變化

1.7.2隱失波

1.7.3隱失波套用舉例

1.8光波在金屬表面的透射和反射

1.8.1金屬中的透射波

1.8.2金屬表面的反射

1.9光的吸收、色散和散射

1.9.1光的吸收

1.9.2光的色散

1.9.3光的散射

習題

第2章光波的疊加與分析

2.1兩個頻率相同、振動方向相同的單色光波的疊加

2.1.1代數加法

2.1.2複數方法

2.1.3相幅矢量加法

2.2駐波

2.2.1駐波的形成

2.2.2駐波實驗

2.3兩個頻率相同、振動方向互相垂直的光波的疊加

2.3.1橢圓偏振光

2.3.2幾種特殊情況

2.3.3左旋和右旋

2.3.4橢圓偏振光的強度

2.3.5利用全反射產生橢圓和圓偏振光

2.4不同頻率的兩個單色光波的疊加

2.4.1光拍

2.4.2群速度和相速度

2.5光波的分析

2.5.1周期性波的分析

2.5.2非周期性波的分析

習題

第3章光的干涉和干涉儀

3.1實際光波的干涉及實現方法

3.1.1相干條件

3.1.2光波分離方法

3.2楊氏干涉實驗

3.2.1干涉圖樣的計算

3.2.2等光程差面與干涉條紋形狀

3.3分波前干涉的其他實驗裝置

3.4條紋的對比度

3.4.1光源大小的影響

3.4.2光源非單色性的影響

3.4.3兩相干光波振幅比的影響

3.5相干性理論

3.5.1互相干函式和復相干度

3.5.2時間相干度

3.5.3空間相干度

3.6平行平板產生的干涉

3.6.1條紋的定域

3.6.2等傾條紋

3.6.3圓形等傾條紋

3.6.4透射光條紋

3.7楔形平板產生的干涉

3.7.1定域面的位置及定域深度

3.7.2楔形平板產生的等厚條紋

3.7.3等厚條紋的套用

3.8用牛頓環測量透鏡的曲率半徑

3.8.1測量原理及精確度

3.8.2檢驗光學零件表面質量

3.9平面干涉儀

3.10邁克耳孫干涉儀

3.11泰曼干涉儀和傅立葉變換光譜儀

3.11.1泰曼干涉儀

3.11.2傅立葉變換光譜儀

3.12馬赫-澤德干涉儀

習題

第4章多光束干涉與光學薄膜

4.1平行平板的多光束干涉

4.1.1干涉場的強度公式

4.1.2多光束干涉圖樣的特點

4.1.3干涉條紋的銳度

4.2法布里-珀羅干涉儀和陸末-蓋爾克板

4.2.1法布里-珀羅干涉儀

4.2.2F.P干涉儀的套用

4.2.3陸末-蓋爾克板

4.3多光束干涉原理在薄膜理論中的套用

4.3.1單層膜

4.3.2雙層膜和多層膜

4.3.3干涉濾光片

4.4薄膜系統光學特性的矩陣計算方法

4.4.1薄膜的特徵矩陣

4.4.2膜系反射率的計算

4.5薄膜波導

4.5.1薄膜波導的傳播模式

4.5.2薄膜波導中的場分布

4.5.3薄膜波導的光耦合

習題

第5章光的衍射

5.1惠更斯-菲涅耳原理

5.2基爾霍夫衍射理論

5.2.1亥姆霍茲-基爾霍夫積分定理

5.2.2菲涅耳-基爾霍夫衍射公式

5.2.3巴俾涅原理

5.3菲涅耳衍射和夫琅禾費衍射

5.3.1兩類衍射現象的特點

5.3.2兩類衍射的近似計算公式

5.4矩孔和單縫的夫琅禾費衍射

5.4.1夫琅禾費衍射裝置

5.4.2夫琅禾費衍射公式的意義

5.4.3矩孔衍射

5.4.4單縫衍射

5.5圓孔的夫琅禾費衍射

5.5.1強度公式

5.5.2衍射圖樣分析

5.6光學成像系統的衍射和分辨本領

5.6.1成像系統的衍射現象

5.6.2在像面觀察的夫琅禾費衍射

5.6.3成像系統的分辨本領

5.6.4稜鏡光譜儀的色分辨本領

5.7雙縫夫琅禾費衍射

5.7.1雙縫衍射強度分布

5.7.2瑞利干涉儀

5.8多縫夫琅禾費衍射

5.8.1強度分布公式

5.8.2多縫衍射圖樣

5.9衍射光柵

5.9.1光柵的分光性能

5.9.2閃耀光柵

5.9.3邁克耳孫階梯光柵

5.9.4凹面光柵

5.9.5正弦(振幅)光柵

5.9.6三維光柵

5.10圓孔和圓屏的菲涅耳衍射

5.10.1菲涅耳衍射

5.10.2菲涅耳波帶法

5.10.3圓孔衍射圖樣

5.10.4圓屏的菲涅耳衍射

5.10.5菲涅耳波帶片

5.11直邊的菲涅耳衍射

5.11.1菲涅耳積分及其圖解

5.11.2半平面屏的菲涅耳衍射

5.11.3單縫菲涅耳衍射

5.11.4矩孔菲涅耳衍射

5.12全息照相

5.12.1什麼是全息照相

5.12.2全息照相原理

5.12.3全息照相的特點和要求

5.12.4全息照相套用舉例習題

第6章傅立葉光學

6.1平面波的復振幅及空間頻率

6.1.1平面波沿傳播方向的復振幅分布

6.1.2平面波在一個平面上的復振幅分布

6.2單色波場中複雜的復振幅分布及其分解

6.2.1單色波場中複雜的復振幅分布

6.2.2透鏡的透射係數

6.2.3複雜復振幅分布的分解

6.3衍射現象的傅立葉分析方法

6.3.1夫琅禾費近似下衍射場與孔徑場的變換關係

6.3.2夫琅禾費衍射的計算實例

6.3.3菲涅耳衍射的傅立葉變換表達式

6.4透鏡的傅立葉變換性質和成像性質

6.4.1傅立葉變換性質

6.4.2透鏡的成像性質

6.5相干成像系統分析及相干傳遞函式

6.5.1成像系統的普遍模型

6.5.2成像系統的線性和空間不變性

6.5.3擴展物體的成像

6.5.4相干傳遞函式(CTF)

6.6非相干成像系統分析及光學傳遞函式

6.6.1非相干系統的成像

6.6.2光學傳遞函式(OTF)

6.6.3OTF與CTF的關係

6.6.4衍射受限系統的OTF

6.6.5有像差系統的傳遞函式

6.7阿貝成像理論和阿貝-波特實驗

6.7.1阿貝成像理論

6.7.2阿貝-波特實驗

6.8相干光學信息處理

6.8.1相干光學處理系統

6.8.2處理舉例

6.9非相干光學信息處理

習題

第7章光的偏振與晶體光學基礎

7.1偏振光和自然光

7.1.1偏振光和自然光的特點

7.1.2從自然光獲得線偏振光的方法

7.1.3馬呂斯定律和消光比

7.2晶體的雙折射

7.3雙折射的電磁理論

7.3.1晶體的各向異性及介電張量

7.3.2單色平面波在晶體中的傳播

7.4晶體光學性質的圖形表示

7.4.1折射率橢球

7.4.2波矢面

7.4.3法線面

7.4.4光線面

7.5光波在晶體表面的反射和折射

7.5.1波法線方向的確定

7.5.2直接得到光線方向的惠更斯作圖法

7.5.3雙反射現象

7.6晶體光學器件

7.6.1偏振稜鏡

7.6.2波片

7.6.3補償器

7.7偏振光和偏振器件的矩陣表示

7.7.1偏振光的矩陣表示

7.7.2正交偏振

7.7.3偏振器件的矩陣表示

7.7.4瓊斯矩陣的本徵矢量

7.8偏振光的干涉

7.8.1偏振光干涉原理

7.8.2會聚偏振光的干涉

7.9旋光性

7.9.1旋光測量裝置及旋光規律

7.9.2旋光現象的解釋

7.9.3科紐稜鏡

7.9.4磁致旋光效應

7.10晶體、液體和液晶的電光效應

7.10.1克爾效應

7.10.2泡克耳斯效應

7.10.3液晶的電光效應

7.10.4電光效應的套用

7.11光測彈性效應和玻璃內應力測定

7.11.1光測彈性效應

7.11.2玻璃內應力的測定

7.12晶體的非線性光學效應

7.12.1倍頻效應

7.12.2混頻效應

7.12.3光折變效應

7.12.4位相共軛光波的產生

7.12.5光學雙穩態

習題

附錄A場論的一些主要公式

附錄B傅立葉級數、傅立葉積分和

傅立葉變換

附錄C卷積和相關

附錄Dδ函式

附錄E貝塞爾函式

附錄F矩陣

漢英名詞索引

習題答案

參考文獻