本書是本科物理學類專業(yè)光學課程的教材,基本內容包括幾何光學、波動光學(物理光學)、量子光學和現(xiàn)代光學基礎四個部分,全書分三篇共八章,重點在前二篇。本書注重光學基本理論的基礎性和光電子應用的前瞻性,突出光學對各專業(yè)基礎理論知識的普適性。每章除了復習思考題和習題之外,還包含實踐與拓展,其內容是與該章有關的前沿知識、小實驗、新成果、新應用以及相關的物理學史和物理學家介紹等。
緒論
0.1 光學研究的對象和方法
0.2 中國古代的光學成就
0.3 光學的發(fā)展簡史
0.4 光子學與電子學的比較
第一篇 波動光學
第一章 光的干涉
1.1 光波的描述與原子發(fā)光機制
1.2 光波的疊加和干涉相干光的必要條件
1.3 分波陣面雙光束干涉空間相干性
1.4 分振幅雙光束干涉時間相干性
1.5 邁克耳孫干涉儀與頻譜測量
1.6 法布里一珀羅干涉儀與選模
1.7 薄膜光學基礎與干涉膜型濾光器
復習思考題一
習題一
實踐與拓展一
第二章 光的衍射
2.1 光的衍射現(xiàn)象與泊松實驗
2.2 惠更斯—菲涅耳原理與衍射光波的疊加
2.3 菲涅耳衍射與半波帶法
2.4 夫瑯禾費單縫衍射
2.5 夫瑯禾費圓孔衍射
2.6 夫瑯禾費多縫衍射衍射光柵
2.7 空間光柵布拉格方程
復習思考題二
習題二
實踐與拓展二
第三章 光的偏振
3.1 光波的偏振性
3.2 偏振光波的數(shù)學描述
3.3 偏振光的強度與馬呂斯定律
3.4 菲涅耳公式與布儒斯特定律
3.5 晶體的雙折射現(xiàn)象
3.6 偏振器件與偏振光的獲得和檢驗
3.7 偏振光的干涉
3.8 旋光性與晶體結構
3.9 感應光效應現(xiàn)象及其應用
復習思考題三
習題三
實踐與拓展三
第二篇 應用光學——幾何光學
第四章 幾何光學的基本原理
4.1 幾何光學的基本定律
4.2 單個球面的折射及反射成像與符號法則
4.3 球面折射的三種放大率與薄透鏡
4.4 共軸球面系統(tǒng)成像的基點和基面
4.5 光度學基礎與發(fā)光強度
4.6 色度學基礎與三原色
復習思考題四
習題四
實踐與拓展四
第五章 幾何光學儀器的基本原理
5.1 眼睛與放大鏡
5.2 光學儀器的放大本領
5.3 光闌與成像質量
5.4 光學儀器的分辨本領
5.5 光譜分析儀器的分辨本領
5.6 像差及其矯正
復習思考題五
習題五
實踐與拓展五
第三篇 現(xiàn)代光學基礎
第六章 光與物質的宏觀相互作用
6.1 光的吸收與光纖通信
6.2 光的色散與光孤子傳輸
6.3 光的散射與受激散射
6.4 光速與光脈沖
復習思考題六
習題六
實踐與拓展六
第七章 光的量子性
7.1 熱輻射與普朗克公式
7.2 光電效應與愛因斯坦方程
7.3 X射線與康普頓效應
7.4 光的波粒二象性與
德布羅意波
復習思考題七
習題七
實踐與拓展七
第八章 現(xiàn)代光子學基礎
8.1 受激輻射與激光
8.2 激光衍射與全息照相
8.3 波前變換與光信息處理
8.4 強光波場與非線性光學
復習思考題八
習題八
實踐與拓展八
參考文獻