近代光学

郑玉祥陈良尧编著

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前言
绪论
主要符号表
第1篇光的传播
第1章光的电磁波理论
1.1 麦克斯韦方程组[1～7]
1.2 波动方程[2],[8],[9]
1.3 高斯光束[10～12]
1.4 电磁波的偏振[11],[13～16]
1.5 电磁场的能量与坡印廷矢量[6],[7],[17],[18]
1.6 电磁场的动量和光压[6],[7],[17],[18]
1.7 电磁场的角动量与光子的自旋[6],[17]
1.8 光度学介绍[8],[19]
本章小结
第2章光波在分层介质中的传播
2.1 光波在各向同性介质边界上的反射和折射[2],[6],[8],[11],[13],[18]
2.2 菲涅耳公式[5],[20],[21]
2.3 全反射与隐失波[2],[8],[20],[21]
2.4 光在金属表面的反射和折射[2],[5],[20],[21]
2.5 光在分层介质中的传播[2],[21～26]
本章小结
第3章光在光子晶体中的传播
3.1 倒格矢、布洛赫定理与布里渊区[29],[30]
3.2 光子晶体的结构与性质[30～36]
3.3 光子晶体的光子频带结构
3.4 耦合模理论[40]
3.5 光子晶体的应用[30],[34],[35],[37],[41～44]
本章小结
第4章光在各向异性介质中的传播
4.1 各向异性介质中的电磁场方程[2],[14],[21],[45]
4.2 光学曲面[2],[14],[21],[45]
4.3 晶体的折射[2],[46～49]
4.4 晶体的非线性光学性质[21],[40],[50～52]
4.5 晶体的电光效应[5],[14],[21],[40]
4.6 物质的旋光性[8],[11],[40],[45],[53],[56]
4.7 磁光效应[54],[55]
4.8 弹光效应[40],[53],[56]
本章小结
第5章光在波导中的传播
5.1 光在平板波导中的传播[2],[21],[40],[57～65]
5.2 矩形介质波导[57～61],[66]
5.3 光纤[21],[58],[59],[63],[65],[67],[68]
本章小结
参考文献
思考题
习题
第2篇光的干涉与衍射理论
第6章标量衍射理论基础
6.1 惠更斯-菲涅耳原理[1],[2]
6.2 巴比涅原理[1～3]
6.3 亥姆霍兹和基尔霍夫积分定理[1],[3],[4]
6.4 平面屏幕衍射的基尔霍夫理论[1],[4]
6.5 平面屏幕衍射的瑞利-索末菲理论[1],[4]
6.6 菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射[1],[4]
6.7 夫琅禾费衍射的特例[1]
6.8 菲涅耳衍射特例[1]
6.9 平面波的角谱[4]
6.10 衍射现象的傅里叶分析方法[5],[6]
本章小结
第7章部分相干光理论基础
7.1 多色场的解析信号表示[6],[7]
7.2 相干函数、互相干函数与复相干度[6～9]
7.3 时间相干性[2],[5]
7.4 傅里叶变换光谱学原理[2],[5],[10]
7.5 互相干函数的传播[7～9]
7.6 空间相干性和范西泰特-策尼克定理[5],[6]
7.7 部分偏振光[2],[3],[7]
本章小结
参考文献
思考题
习题
第3篇信息光学
第8章傅里叶光学I:光学成像系统的频率特性
8.1 透镜的傅里叶变换性质和成像性质[1～4]
8.2 光学成像系统的一般分析[1～7]
8.3 相干照明衍射受限系统的频率响应[1～4]
8.4 非相干照明衍射受限系统的频率响应[1～4]
8.5 像差及其对频率响应的影响[1～4]
8.6 相干成像和非相干成像的比较[1～4]
本章小结
第9章傅里叶光学II:空间频率滤波及其应用
9.1 阿贝成像理论及其意义[8]
9.2 空间滤波[1～4],[8]
9.3 空间滤波的应用[2～4],[8],[10],[11]
本章小结
第10章全息术
10.1 波前记录和再现[1～4],[8],[9]
10.2 同轴全息图和离轴全息图[1～4]
10.3 菲涅耳全息图[1～4],[9]
10.4 傅里叶变换全息图[1～4],[9]
10.5 像全息图与彩虹全息图[1～4],[9]
10.6 体积全息图[1～4],[9]
10.7 全息术的应用[1],[8],[9]
参考文献
思考题
习题
第4篇几何光学原理
第11章几何光学的基本原理
11.1 程函方程与费马原理[1],[2]
11.2 拉格朗日方程组[1～3]
11.3 光学哈密顿方程组及其应用[1～4]
11.4 哈密顿特征函数[1～3]
11.5 从几何光学到波动光学的过渡[1～4]
本章小结
第12章高斯光学
12.1 高斯光学的一些基本概念[5～11]
12.2 光在单球面上的折射[5～11]
12.3 共轴球面光学系统[5～11]
本章小结
第13章高斯光学中的矩阵方法
13.1 光线传递矩阵及其应用[12],[13]
13.2 测量光学系统传递矩阵元素的实验方法[12]
13.3 几何成像的ABCD定律和谢尔威斯特定理[12],[13]
13.4 光学系统的基点[12],[13]
本章小结
参考文献
思考题
习题
第5篇相对论光学
第14章光速的测量
14.1 光速的天文学测量方法[1～5]
14.2 光速的大地测量方法[1～8]
14.3 光速的实验室测量方法[1],[6]
14.4 光的相速和群速[9],[10]
14.5 长度单位“米”的定义[6],[7],[11]
本章小结
第15章光在运动介质中的传播
15.1 狭义相对论基础[4],[8],[12～14]
15.2 相对论电动力学[12],[14～18]
15.4 运动介质界面上光波的反射与折射[17],[21],[22]
本章小结
第16章光在引力场中的传播
16.1 广义相对论的基本思想[23～26]
16.2 光线的引力偏折[27～30]
16.3 引力透镜[27]
16.4 雷达回波延迟[14],[23],[27],[29],[30]
16.5 引力红移[14],[23],[27],[29～35]
本章小结
参考文献
思考题
习题
第6篇量子光学基础
第17章光的量子性
17.1 黑体辐射[1]
17.2 光电效应[2～5]
17.3 康普顿效应[2]
17.4 光子的动量、光压与角动量[1]
17.5 波粒二象性与德布罗意波
17.6 波函数与薛定谔方程[6],[7]
17.7 力学量的算符及测量值[8]
17.8 不确定性原理及全同性原理[6],[7],[8]
本章小结
第18章光与物质的相互作用
18.1 含时微扰理论[6],[7]
18.3 光的吸收和受激辐射[6],[7]
18.4 爱因斯坦系数与自发辐射[2],[3]
18.5 激光[2],[3],[9]
18.6 固体的基本光学性质[10～19]
18.7 光散射[3],[4],[19～27]
18.8 瞬态相干作用[3],[28～35]
18.9 激光冷却和玻色-爱因斯坦凝聚[36～44]
18.10 光镊与光扳手[45～59]
本章小结
第19章光的量子态
19.1 电磁场的量子化[60～74]
19.2 量子光场的相干态及其基本性质[28],[29],[62],[63]
19.3 量子光场的压缩态[64～74]
19.4 量子纠缠态[29],[63],[75～95]
图19.4-7 量子远程传态理论曲线示意图
本章小结
参考文献
思考题
习题
附录A 近代光学中的数学方法
A.1 标量和矢量
A.2 张量
A.3 变分原理
A.4 傅里叶变换
A.5 δ函数的性质
A.6 线性系统
A.7 二维抽样定理
附录B Kramers-Kronig关系
附录C 昂色格关系
附录D 部分习题答案

简介

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近代光学