| 词条 | 物理光学 |
| 释义 | 光学中研究光的属性和光在媒质中传播时各种性质的学科。以光是一种波动为基础的物理光学，称为波动光学；以光是一种粒子为基础的物理光学，称为量子光学。本书以光的波动性为主要研究对象，从电磁波理论和傅里叶分析两个角度，研究光的传播、干涉、衍射、偏振性质，以及光的信息处理。在这些经典内容的编排上，力求结构合理、铺垫充分、线索清晰。除了基础内容外，还适当增加了光压、光子晶体、干涉条纹分析等，以反映科学研究和工程应用中的热点问题。 学科特点为方便读者学习，重要章节都安排了例题，配置了习题，书末附有部分习题答案。 在物理光学中，认为光是一种电磁波。在光的电磁场理论基础上，研究光在介质中的传播规律，如光的干涉、光的衍射、光的偏振等物理现象，进而研究这些规律和现象的应用。它是一门经典理论与近代技术相结合的应用性很强的课程。 图书信息书 名: 物理光学 作 者：竺子民 出版社： 华中科技大学出版社 出版时间： 2009-7-1 ISBN: 9787560954202 开本： 16开 定价: 33.00元 内容简介本书可用做光学工程和光电信息类专业本科生教材，也可供非光学类专业研究生和科研人员参考。 图书特点语言简洁，条理清晰，讲解详细易懂。 图书目录 第1章 光的电磁理论 1.1 电场与磁场 1.1.1 电荷和电场 1.1.2 电流和磁场 1.2 电磁感应与麦克斯韦方程组 1.2.1 电磁感应定律 1.2.2 位移电流 1.2.3 麦克斯韦方程组 1.3 介质的电磁性质 1.3.1 介质的极化 1.3.2 介质的磁化 1.3.3 介质中的麦克斯韦方程组 1.3.4 时谐电磁场及其复数形式 1.4 电磁场的边值关系 1.5 电磁场的能量 1.5.1 坡印廷定理 1.5.2 坡印廷矢量 1.6 电磁场的动量 1.6.1 电磁场的动量守恒定律 1.6.2 光压的应用 1.7 波动方程 习题 第2章 光波与介质的基本性质 2.1 平面波 2.1.1 平面波的表达 2.1.2 F面波的共轭 2.1.3 F面波的性质 2.2 球面波和柱面波 2.3 折射率 2.3.1 复折射率的产生 2.3.2 光的吸收 2.3.3 光的色散 2.4 平面波的叠加 2.4.1 两个同频率、同向传播光波的叠加 2.4.2 两个同频率、反向传播光波的叠加 2.4.3 两个不同频率、同向传播光波的叠加 2.4.4 两个振动方向互相垂直的光波的叠加 2.5 平面波在两介质界面上的反射和折射 2.5.1 折射定律和反射定律 2.5.2 菲涅耳公式 2.5.3 菲涅耳公式的图形表示 2.5.4 界面上光的能量关系 2.5.5 全反射 2.5.6 维纳实验 2.6 平面波在金属表面的反射和透射 2.7 电偶极子辐射 2.8 光散射 2.8.1 散射系数和散射截面 2.8.2 弹性散射 2.8.3 非弹性散射 2.9 光压的计算 习题 第3章 干涉 3.1 光的相干性 3.1.1 相干条件 3.1.2 杨氏实验 3.1.3 光源大小与条纹对比度 3.1.4 光源光谱与条纹对比度 3.1.5 两相干光波振幅比与条纹对比度 3.1.6 相干长度 3.1.7 时空相干性、互相干函数和复相干度 3.2 分波面干涉 3.3 分振幅双光束干涉 3.3.1 平行平板干涉 3.3.2 非平行板干涉 3.3.3 分振幅双光束干涉仪 3.4 分振幅多光束干涉 3.4.1 平行平板的多光束干涉 3.4.2 法布里－珀罗干涉仪 3.4.3 光学薄膜 3.4.4 平面波导 3.4.5 光子晶体 3.5 干涉条纹分析 3.5.1 条纹计数和相位解缠 3.5.2 外差干涉检测 3.5.3 相移干涉检测 3.5.4 动态干涉检测 习题 第4章 衍射 第5章 傅里叶光学 第6章 光的偏振性及应用 部分习题参考答案 附录A 场论 附录B 哈密顿算子 附录C 常用非初等函数 附录D 脉冲函数 附录E 卷积和相关 附录F 傅里叶级数 附录G 傅里叶变换 参考文献 清华大学出版社图书图书信息书名：物理光学 ISBN：9787302231790 作者：张洪欣 定价：28元 出版日期：2010-8-1 出版社：清华大学出版社 图书简介本书以光的波动性为基础，研究和阐述光的本性、光学基本原理及其应用，注重展现最新光学科技成果及其成就。主要内容安排如下。 第1章介绍光的电磁理论，阐述光的基本性质，分析光在各向同性介质中的传播规律和介质分界面上的能量分配特性； 第2章从波的叠加原理出发研究光的干涉规律，讨论光的相干性，介绍光的干涉装置及其典型应用； 第3章围绕衍射阐述光的波动性，说明衍射是光在空间或物质中传播的一种基本方式，进一步基于基尔霍夫衍射公式和菲涅耳半波带法研究衍射的处理方法及其应用； 第4章讨论光的偏振特性及其应用，研究光在晶体中的传播特性和偏振元件对光的作用，以及偏振元件的设计和应用，并介绍处理偏振的琼斯矩阵法； 第5章通过对光的吸收、散射和色散现象的论述，从光波场作用的观点出发讨论光与物质的相互作用； 第6章以黑体辐射、光电效应和康普顿效应等现象为基础建立起量子的概念，并阐述光的波粒二象性； 第7章介绍激光原理、傅里叶光学等现代光学基础知识及其应用。 本书可以作为高等院校光信息科学与技术、光电信息工程、光学工程、光电子技术及光电控制等专业的本科教材，对于从事光通信、激光、红外、光电检测与计量的专业人员也有重要参考价值。 前言光信息科学与技术是近年来新发展的专业，《物理光学》作为其必修专业基础课程之一，在教学内容和组织结构上需要认真研究与部署。在《大学物理》中，已经宽泛地讲授了干涉、衍射和偏振等物理光学的主要内容，这个阶段的主要任务是加强对光学现象及规律的认识和理解。后续课程，例如《光电子学》、《光学信息处理》、《光电仪器与系统》、《光纤通信技术》等均是在物理光学的理论基础上研究更为深入的课题。因此，《物理光学》在专业课程设置中起着承前启后的作用。为贯彻教育部教高[2007]1号文件精神，推进高等教育“质量工程”的实施，将教学改革的成果和教学实践的积累体现到教材建设中，本书结合工科院校新修订培养计划的教学要求，以信息技术为主导、以应用能力的培养为目标，针对光信息科学与技术、光电子技术、电子科学与技术等专业的特点而编写。本书可以作为高等院校相关专业的本科生教材或者教学参考用书，也可以作为职业技术学院相关专业的教材和教学参考用书。总教学时数为40学时左右。 通信、计算机及微电子等技术的迅猛发展对专业课程的设置提出了严峻的挑战，尤其是实行学分制后，各专业的课程在教学部署上都作了相应改变，比如物理光学由原来的68学时调整到36学时。从目前来看，物理光学的内容编排与其前后课程的连贯性不好，或存在数学推导繁琐艰深、内容庞杂，不能突出物理原理； 或存在与前后课程内容重复过多，不能突出应用性等问题。为了落实新修订培养计划的要求，有必要在教学大纲、内容结构和知识层次上结合专业特点进行整合。如何组织物理光学的教学体系，既避免繁杂的数学推导，又阐明物理光学的基本规律和实践应用，构建独立的知识结构体系，为后续课程打下坚实的理论基础，以及培养学生的抽象思维能力、总结归纳能力及自主创新的意识和能力是本课程亟待解决的问题。物理光学要从光的本性、光与物质作用机理的高度出发，把握光学现象的本质，阐明光学的基本理论与基本分析方法，着重运用光学原理解决实际工程问题，为信息的获取、传递、处理及应用等奠定理论基础。 在该书的编写过程中，我们对物理光学的教学内容、层次结构、知识的系统性与连贯性等均作了认真的研究与探讨。本书主要研究和阐述光的本性和光学基本原理及其应用，探讨运用波的叠加和传播的关系分析干涉、衍射、偏振、旋光等现象，并注重介绍最新光学科技成果及其应用。在知识结构上，以“波的叠加和传播”为主线，以“相位差”为纽带分析光波叠加的共性，阐明物理光学基本原理。以主线为纲抓事物本质，主线贯穿于课程主要内容。各章节内容按主线展开，在叙述上由浅入深、循序渐进，强调数学与物理规律的结合，保持共性、突出个性、融会贯通，形成一个统一的整体； 既保持了物理光学知识结构的完整性和独立性，又体现了知识的连贯性，并突出其在光信息科学中的特色。本书还选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答案，便于学生自学和复习。 本书由张洪欣、高宁、车树良编写。在编写过程中得到了北京邮电大学电子工程学院领导和全体老师的大力支持，在此表示诚挚的感谢。 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大读者不吝斧正。 编者 2010年7月于北京邮电大学 目录绪论 第1章光的电磁理论 1.1电磁波谱及电磁场基本方程 1.2光波在各向同性介质中的传播 1.3光波在介质界面上的反射和折射 1.4光波场的频率谱 例题 习题 第2章光的干涉 2.1光干涉的条件 2.2双光束干涉 2.3多光束干涉 2.4光学薄膜 2.5典型的干涉仪及其应用 2.6光的相干性 例题 习题 第3章光的衍射 3.1光的衍射现象 3.2光的衍射原理 3.3典型孔径的夫琅禾费衍射 3.4光学成像系统的衍射和分辨本领 3.5夫琅禾费多缝衍射 3.6衍射光栅 3.7菲涅耳衍射 3.8全息照相 例题 习题 第4章光的偏振和晶体光学基础 4.1光波的偏振特性 4.2光通过单轴晶体时的双折射现象 4.3光在晶体中的波面 4.4光在晶体中的传播方向 4.5偏振元件 4.6偏振的矩阵表示 4.7偏振态的获得及实验检定 4.8偏振光的干涉 4.9光弹效应和电光效应 4.10声光效应 4.11旋光现象 例题 习题 第5章光的吸收、散射和色散 5.1光与物质相互作用的经典理论 5.2光的吸收 5.3光的散射 5.4光的色散 例题 习题 第6章光的量子性 6.1热辐射、基尔霍夫定律 6.2黑体辐射 6.3普朗克公式和能量子假说 6.4光电效应 6.5光电效应的量子解释 6.6康普顿效应 6.7德布罗意波 6.8波粒二象性 例题 习题 第7章现代光学基础 7.1原子发光原理 7.2光与原子相互作用 7.3粒子数反转 7.4光振荡 7.5激光的单色性 7.6激光的相干性 7.7傅里叶光学简介 7.8非线性光学基础 例题 习题 习题答案 参考文献 |
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