光学(第三版) 本书是根据作者在南京大学物理、天文等系多年讲授光学课时使用的讲义编写而成的．全书内容包括几何光学、光度学、光的干涉、光的衍射、光的偏振、量子光学和近代光学中的一些课题．内容翔实、插图丰富，有不少是作者的特色． 本书可作为综合大学、高等师范院校及其他高校的光学教材，对从事光学科研工作的有关科技人员亦是一本入门的参考书．

作者：高文琦 等 编著	编辑：吴华	ISBN：978-7-305-11184-6
出版时间：201306	字数：437	定价：36
开本：16开	页数：280	装订：平装
版次：3	CIP分类号：

南京大学物理学院教授，从事光学教学多年

本书是根据作者在南京大学物理、天文等系多年讲授光学课时使用的讲义编写而成的．全书内容包括几何光学、光度学、光的干涉、光的衍射、光的偏振、量子光学和近代光学中的一些课题．内容翔实、插图丰富，有不少是作者的特色． 本书可作为综合大学、高等师范院校及其他高校的光学教材，对从事光学科研工作的有关科技人员亦是一本入门的参考书．

第一章　几何光学1
　1.1　几何光学的基本定律1
1．1.1　光线
1．1.2　光的反射定律和折射定律1
1．1.3　光的可逆性原理5
1．1.4　费马原理5
1．1.5　棱镜的色散作用7
　1.2　成像的基本概念9
1．2.1　同心光束与物像关系9
1．2.2　物像的分类9
　1.3　单个球面的折射及反射成像11
1．3.1　符号规则11
1．3.2　单球面折射成像公式的推导11
1．3.3　单球面反射成像公式的推导16
　1.4　球面折射的三种放大率17
1．4.1　线放大率β17
1．4.2　轴向放大率α19
1．4.3　角放大率γ20
1．4.4　放大率三角形21
　1.5　共轴球面系统成像21
1．5.1　共轴球面系统的定义与性质21
1．5.2　共轴球面系统的基点22
1．5.3　共轴球面系统成像问题的解法24
1．5.4　共轴球面系统基点的求法26
1．5.5　共轴球面系统的物像关系32
1．5.6　物空间和像空间32
　1.6　光阑34
1．6.1　孔径光阑和视场光阑34
1．6.2　孔径光阑　入射光瞳和出射光瞳35
1．6.3　光学系统中孔径光阑的求法36
1．6.4　视场光阑　入射窗和出射窗37
　1.7　光学仪器40
1．7.1　眼睛40
1．7.2　放大镜43
1．7.3　投影仪器44
1．7.4　照相机45
1．7.5　显微镜48
1．7.6　望远镜49
1．7.7　目镜51
　1.8　像差52
1．8.1　像差概述52
1．8.2　球面像差53
1．8.3　彗形像差54
1．8.4　像散和像场弯曲55
1．8.5　畸变56
1．8.6　色差57
　习题57
第二章　光度学的基本概念62
　2.1　光通量62
　2.2　发光强度63
　2.3　照度64
　2.4　亮度　发光表面所产生的照度65
　2.5　量度单位67
　2.6　经过光学系统的光通量68
　习题69
第三章　光的干涉70
　3.1　光的干涉现象70
　3.2　线性叠加原理和相干条件71
3．2.1　电磁场的线性叠加原理71
3．2.2　电磁波平均能流密度和光强71
3．2.3　叠加区域中的场强和光强，相干条件71
　3.3　杨氏实验的分析73
3．3.1　相干条件的满足73
3．3.2　观察屏上光强的讨论74
　3.4　一些实际问题的考虑76
3．4.1　条纹对比度76
3．4.2　时间相干性--相干长度和相干时间77
3．4.3　空间相干性81
　3.5　实现干涉的方法84
3．5.1　波前分割法84
3．5.2　振幅分割法86
　3.6　迈克耳孙干涉仪91
3．6.1　仪器的结构92
3．6.2　仪器的等效光路93
3．6.3　等倾干涉条纹的特征93
3．6.4　几种振幅分割的干涉仪96
3．6.5　傅里叶变换分光计96
　3.7　多光束干涉98
3．7.1　多光束干涉的原理98
3．7.2　多光束干涉仪的结构和条纹特征101
3．7.3　自由光谱程和分辨本领103
3．7.4　激光器的谐振腔105
　习题106
第四章　光的衍射109
　4.1　光的衍射现象109
　4.2　衍射的分类111
　4.3　惠更斯菲涅耳原理112
　4.4　菲涅耳衍射113
4．4.1　球面波的自由传播113
4．4.2　圆孔衍射119
4．4.3　圆屏衍射121
4．4.4　菲涅耳波带片121
　4.5　夫琅和费衍射124
4．5.1　平行光照明时的单缝衍射124
4．5.2　圆孔衍射130
4．5.3　远区场衍射和近区场衍射132
　4.6　分辨本领133
4．6.1　望远镜的分辨本领133
4．6.2　显微镜的分辨本领135
4．6.3　衍射受限光学系统136
　4.7　衍射光栅136
4．7.1　结构与作用136
4．7.2　光栅强度公式的推导137
4．7.3　强度分布曲线的规律138
4．7.4　光谱分析元件的三个参数141
4．7.5　其他形式的光栅方程式和闪耀光栅143
4．7.6　振幅矢量图144
4．7.7　光栅的应用146
　习题146
第五章　光的偏振149
　5.1　有关偏振光的一些概念149
5．1.1　光的偏振性149
5．1.2　光的偏振结构151
5．1.3　自然光152
5．1.4　部分偏振光153
　5.2　各种偏振状态的数学表示式154
5．2.1　直线偏振光154
5．2.2　圆偏振光155
5．2.3　椭圆偏振光157
　5.3　偏振光的强度159
5．3.1　偏振器159
5．3.2　马吕斯定律159
　5.4　反射、折射产生偏振光161
5．4.1　菲涅耳公式161
5．4.2　反射率和透射率162
5．4.3　反射、折射时的偏振现象163
5．4.4　半波损失的解释165
　5.5　二向色性物质产生偏振光168
5．5.1　线型光栅偏振器168
5．5.2　二色性晶体168
5．5.3　人造偏振片169
　5.6　散射产生偏振169
5．6.1　散射的分类169
5．6.2　瑞利散射定律170
5．6.3　散射光的偏振状态170
　5.7　利用双折射产生偏振光171
5．7.1　双折射现象的基本概念171
5．7.2　单轴晶体中双折射现象的解释173
5．7.3　寻常光和非常光的相对光强176
5．7.4　双折射偏振器178
　5.8　相位延迟器--波片181
5．8.1　相位延迟作用181
5．8.2　全波片182
5．8.3　半波片183
5．8.4　1/4波片184
5．8.5　可变相位延迟板185
　5.9　光波偏振态的定性分析186
　5.10　偏振光的干涉187
5．10.1　实验装置及现象188
5．10.2　偏振光干涉的强度公式188
5．10.3　实验现象的解释　显色偏振189
5．10.4　会聚偏振光的干涉190
　5.11　旋光性192
5．11.1　旋光现象192
5．11.2　旋光性的解释193
5．11.3　菲涅耳假设的实验证明195
　5.12　感应的光效应195
5．12.1　光弹效应196
5．12.2　电光效应196
5．12.3　法拉第效应197
5．12.4　液体中的各向异性--液晶198
　习题200
第六章　光的量子现象203
　6.1　热辐射　普朗克公式203
6．1.1　热辐射　基尔霍夫定律203
6．1.2　黑体辐射以及经典理论204
6．1.3　腔内电磁辐射的模式推导207
6．1.4　普朗克的量子假说　普朗克公式208
6．1.5　光测高温法210
　6.2　光电效应　爱因斯坦方程211
6．2.1　光电效应的实验规律212
6．2.2　经典波动理论的困难213
6．2.3　光量子　爱因斯坦方程214
6．2.4　光电效应的应用215
　6.3　康普顿效应216
6．3.1　康普顿效应的实验定律216
6．3.2　康普顿效应的理论解释217
　6.4　光的波粒二象性219
6．4.1　德布罗意波219
6．4.2　几率波220
6．4.3　不确定关系式221
　习题222
第七章　近代光学的一些课题224
　7.1　激光224
7．1.1　光的自发辐射、受激吸收和受激辐射224
7．1.2　光在介质中的增益228
7．1.3　光振荡条件230
7．1.4　纵模和横模231
7．1.5　激光器的种类234
7．1.6　激光的应用235
　7.2　全息照相236
7．2.1　全息照相的特点236
7．2.2　全息照相的基本原理236
7．2.3　全息图的几种类型239
7．2.4　全息干涉计量242
　7.3　光信息处理初步243
7．3.1　预备知识243
7．3.2　阿贝成像理论246
7．3.3　阿贝波特实验与空间滤波247
7．3.4　光信息处理的应用248
　7.4　非线性光学252
7．4.1　非线性光学概述252
7．4.2　几种非线性效应252
　习题258
习题参考答案259
参考书目263