高等院校“光電名師堂”係列教材：物理光學 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《物理光學》以光的波動性為主要研究對象，從電磁波理論和傅裏葉分析兩個角度，研究光的傳播、乾涉、衍射、偏振性質，以及光的信息處理。在這些經典內容的編排上，力求結構閤理、鋪墊充分、綫索清晰。除瞭基礎內容外，還適當增加瞭光壓、光子晶體、乾涉條紋分析等，以反映科學研究和工程應用中的熱點問題。
　　為方便讀者學習，重要章節都安排瞭例題，配置瞭習題，書末附有部分習題答案。
　　《物理光學》可用做光學工程和光電信息類專業本科生教材，也可供非光學類專業研究生和科研

內頁插圖

目錄

第1章 光的電磁理論
1.1 電場與磁場
1.1.1 電荷和電場
1.1.2 電流和磁場
1.2 電磁感應與麥剋斯韋方程組
1.2.1 電磁感應定律
1.2.2 位移電流
1.2.3 麥剋斯韋方程組
1.3 介質的電磁性質
1.3.1 介質的極化
1.3.2 介質的磁化
1.3.3 介質中的麥剋斯韋方程組
1.3.4 時諧電磁場及其復數形式
1.4 電磁場的邊值關係
1.5 電磁場的能量
1.5.1 坡印廷定理
1.5.2 坡印廷矢量
1.6 電磁場的動量
1.6.1 電磁場的動量守恒定律
1.6.2 光壓的應用
1.7 波動方程
習題

第2章 光波與介質的基本性質
2.1 平麵波
2.1.1 平麵波的錶達
2.1.2 F麵波的共軛
2.1.3 F麵波的性質
2.2 球麵波和柱麵波
2.3 摺射率
2.3.1 復摺射率的産生
2.3.2 光的吸收
2.3.3 光的色散
2.4 平麵波的疊加
2.4.1 兩個同頻率、同嚮傳播光波的疊加
2.4.2 兩個同頻率、反嚮傳播光波的疊加
2.4.3 兩個不同頻率、同嚮傳播光波的疊加
2.4.4 兩個振動方嚮互相垂直的光波的疊加
2.5 平麵波在兩介質界麵上的反射和摺射
2.5.1 摺射定律和反射定律
2.5.2 菲涅耳公式
2.5.3 菲涅耳公式的圖形錶示
2.5.4 界麵上光的能量關係
2.5.5 全反射
2.5.6 維納實驗
2.6 平麵波在金屬錶麵的反射和透射
2.7 電偶極子輻射
2.8 光散射
2.8.1 散射係數和散射截麵
2.8.2 彈性散射
2.8.3 非彈性散射
2.9 光壓的計算
習題

第3章 乾涉
3.1 光的相乾性
3.1.1 相乾條件
3.1.2 楊氏實驗
3.1.3 光源大小與條紋對比度
3.1.4 光源光譜與條紋對比度
3.1.5 兩相乾光波振幅比與條紋對比度
3.1.6 相乾長度
3.1.7 時空相乾性、互相乾函數和復相乾度
3.2 分波麵乾涉
3.3 分振幅雙光束乾涉
3.3.1 平行平闆乾涉
3.3.2 非平行闆乾涉
3.3.3 分振幅雙光束乾涉儀
3.4 分振幅多光束乾涉
3.4.1 平行平闆的多光束乾涉
3.4.2 法布裏－珀羅乾涉儀
3.4.3 光學薄膜
3.4.4 平麵波導
3.4.5 光子晶體
3.5 乾涉條紋分析
3.5.1 條紋計數和相位解纏
3.5.2 外差乾涉檢測
3.5.3 相移乾涉檢測
3.5.4 動態乾涉檢測
習題

第4章 衍射
4.1 基爾霍夫衍射
4.2 瑞利一索末菲衍射
4.2.1 第一類瑞利－索末菲衍射
4.2.2 第二類瑞利－索末菲衍射
4.2.3 r》λ條件下的衍射
4.3 菲涅耳衍射與夫琅和費衍射
4.4 近距離上的夫琅和費衍射
4.4.1 平麵波照明孔徑
4.4.2 球麵波照明孔徑
4.4.3 夫琅和費衍射公式的意義
4.5 典型孔徑的夫琅和費衍射
4.5.1 矩孔衍射
4.5.2 圓孔衍射
4.5.3 光學成像係統的分辨本領
4.5.4 夫琅和費衍射的性質
4.6 光柵的夫琅和費衍射
4.6.1 雙縫衍射
4.6.2 多縫衍射
4.6.3 光柵方程
4.6.4 典型光柵
4.7 菲涅耳衍射
4.7.1 菲涅耳波帶法
4.7.2 菲涅耳波帶片
4.7.3 菲涅耳積分法
4.8 光學全息
4.8.1 全息基本原理
4.8.2 蓋博全息
4.8.3 離軸全息
4.8.4 餘弦波帶片
4.8.5 全息圖物像關係
4.8.6 白光再現全息
4.8.7 全息術的應用
習題

第5章 傅裏葉光學
5.1 空間頻率和綫性係統
5.1.1 空間頻率
5.1.2 綫性空間不變係統
5.1.3 綫性空間不變係統的頻域分析
5.2 平麵波角譜
5.2.1 角譜及其物理意義
5.2.2 角譜的傳播
5.2.3 孔徑對角譜的作用
5.3 衍射現象的傅裏葉分析
5.3.1 夫琅和費衍射的傅裏葉分析
5.3.2 菲涅耳衍射的傅裏葉分析
5.4 透鏡的傅裏葉變換和成像性質
5.4.1 薄透鏡復振幅透過率函數
5.4.2 透鏡的傅裏葉變換性質
5.4.3 透鏡的成像性質
5.4.4 阿貝成像理論
5.5 光學成像係統頻域分析
5.5.1 相乾光學成像係統
5.5.2 非相乾光學成像係統
5.5.3 有像差成像係統的傳遞函數
5.5.4 相乾和非相乾成像比較
5.6 光學信息處理
5.6.1 非相乾光學信息處理
5.6.2 相乾光學信息處理
5.6.3 光學相關目標識彆
習題

第6章 光的偏振性及應用
6.1 偏振態的描述
6.1.1 瓊斯矢量
6.1.2 偏振光的産生
6.2 晶體光學
6.2.1 晶體的光學各嚮異性
6.2.2 菲涅耳方程
6.2.3 單色平麵波在晶體中的傳播
6.2.4 晶體光學性質的圖形法分析
6.2.5 平麵波在晶體錶麵的摺射和反射
6.2.6 單軸晶體中光波的確定
6.2.7 晶體的偏光乾涉
6.2.8 電光效應
6.2.9 鏇光和磁光效應
6.2.10 彈光－聲光效應
6.3 偏振器件
6.3.1 雙摺射型偏振器和分束器
6.3.2 波片和補償器
6.3.3 光隔離器
6.3.4 偏振器件的瓊斯矩陣錶示
6.4 偏振光的檢測
6.4.1 偏振光的測量
6.4.2 偏振光測量儀器
6.4.3 斯托剋斯矢量和穆勒矩陣
6.5 偏振光的應用
6.5.1 電流測量
6.5.2 雙偏光乾涉儀
6.5.3 液晶空間光調製器
6.5.4 剋爾磁光效應和磁光存儲
習題

部分習題參考答案
附錄A 場論
A1 等值麵和梯度
A2 通量、散度和高斯公式
A3 環量、鏇度和斯托剋斯公式
附錄B 哈密頓算子
附錄C 常用非初等函數
附錄D 脈衝函數
附錄E 捲積和相關
附錄F 傅裏葉級數
附錄G 傅裏葉變換
參考文獻

精彩書摘

　　第4章 衍射
　　4.5.4 夫琅和費衍射的性質
　　從典型孔徑的衍射計算中，可以總結齣衍射圖樣的基本性質，自覺運用這些性質，有助於復雜孔徑衍射的分析。
　　（1）波麵越受限製，衍射效果越明顯。
　　矩孔和圓孔衍射的計算結果清楚錶明，某一方嚮上衍射孔徑越小，該方嚮上對光波波麵的限製越強，這個方嚮上的衍射效應越顯著，衍射光斑就越大。由此很容易推論橢圓孔徑的衍射圖樣也是橢圓族，不過長、短軸與孔徑相反。
　　（2）波長越長，衍射效果越明顯。
　　中央亮斑尺寸與波長λ成正比，因此，波長越長，越容易看齣衍射圖樣。當λ《x。、λ《y。時，亮斑尺寸趨嚮於O，可忽略衍射效應，光綫沿直綫傳播，這就是幾何光學中令波長λ→O的結果。由於亮紋和暗點的位置與波長有關，可以推論，當白光照明孔徑時，齣現彩色衍射圖樣。
　　（3）孔徑在原所在麵內平移，不會引起光強變化，隻增加一個反映平移量的相位因子。
　　（4）光源傾斜引起衍射圖樣平移。夫琅和費衍射中，照明孔徑的正入射平麵波可由圖4.5.10中處於中心位置的點光源S經過透鏡産生。如果點光源沿x軸移動x。沿y軸移動ys，將産生傾斜入射平麵波，衍射圖樣要相應移動。

前言/序言

　　光學是研究光的傳播及其與物質相互作用的學科，既古老，又年輕。
　　說光學古老，是因為早在遠古時代，人們就開始關注各種光學現象。我國周朝時已會用銅锡閤金製作取火的凹麵鏡，宋朝的瀋括在《夢溪筆談》中詳細記載瞭凹麵鏡和凸麵鏡的成像。18世紀，英國的牛頓提齣瞭光的微粒說，而荷蘭的惠更斯提齣瞭光的波動說。曆經漫長麯摺的探索之後，現在人們把光看做是一種物質形態，具有波粒二象性，波動性和粒子性是光在不同場閤下反映齣的兩種屬性。
　　說光學年輕，是因為它在不斷發展，特彆是近半個世紀以來，光學的發展速度十分驚人。在與其他學科相互促進的過程中，光學的理論研究不斷推陳齣新，應用成果令人目不暇接。光學是最活躍的學科之一。
　　經典光學常分為幾何光學和波動光學兩部分。當光波的波長很短，波動效應不明顯時，均勻介質中的光可視為光綫，沿直綫傳播，在界麵上遵循摺、反射定律。用光綫近似的方法研究光學現象，就是幾何光學。經典光學的另一重要部分是波動光學，它以電磁波理論為基礎，研究與波動有關的乾涉、衍射、偏振等現象。
　　近幾十年來，隨著全息技術的發明、光學傳遞函數的建立以及激光的齣現，人們開始把數學、信息論、綫性係統理論運用於光的衍射研究，發展起傅裏葉光學，並將其應用到信息處理、像質評價、相乾性分析等方麵，對光學現象的認識更加深入。
　　量子光學中的全量子理論把光場看成量子化的光子群，以輻射的量子理論研究光的産生、傳輸、檢測及光與物質的相互作用，能嚴格而全麵地描述許多光學現象。考慮到量子光學需要更多的數學、物理基礎，本書把波動光學和傅裏葉光學閤編在一起，稱為物理光學。在散射、光壓等問題中，仍采用量子光學的觀點，以簡化處理。
　　物理光學的應用範圍十分廣泛，由物理光學産生的光學技術和光學係統種類繁多，滲透到生活、生産和社會的方方麵麵。大體說來，物理光學的應用可分為成像和非成像兩大類。
　　成像應用涉及各種成像係統，例如望遠鏡、顯微鏡、照相機、投影儀、放映機、X光機、內窺鏡、光刻機、潛望鏡、瞄準鏡、紅外夜視儀、全息術等。
　　非成像應用又可分為信息應用和能量應用兩類。信息應用包括光學測量、光通信、光計算、光存儲、光學加密、光學防僞、基準時間等。能量應用包括光學鑷、打孔、切割、焊接、錶麵處理、導嚮、育種、化學催化、同位素分離、原子冷卻、核聚變等。
　　物理光學的發展為實踐活動提供瞭有力工具，實踐中遇到的新問題反過來對物理光學提齣更多和更高的要求，兩者互相促進，使物理光學充滿活力。
　　物理光學與人類活動密切相關，所涉及的領域十分廣泛，既有嚴格的理論體係，又有大量的實際應用。這就要求我們在學習過程中，一方麵，注意建立基本物理概念，掌握基本規律和方法；另一方麵，注意訓練運用已有知識解決實際問題的能力，並在解決問題的過程中，加深對所學知識的理解，甚至發現新規律和新現象，找到新應用。
　　對光學工程和光電信息類專業的學生而言，物理光學是與幾何光學並重的專業基礎課，隻有學好物理光學，纔能為後續專業課程的學習做好準備。願大傢努力耕耘，打好基礎，學有所成，迎接挑戰！

高等院校“光電名師堂”係列教材：物理光學 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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華中科技大學齣版，教材內容翔實，和梁銓鋌版的教材內容差不多，但有自己的特色，是一部不錯的參考書。

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是一套內容完整的非常實用的從大學生到碩士研究生的現代物理學教材。它以係統的、統一的、連貫的方式闡述瞭現代理論物理學的諸方麵。這套教材麵世後，不僅在德國産生瞭巨大的影響，其英文版的及時推齣，對全世界理論物理學的教學也起瞭很好的促進作用。

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