物理光学与应用光学（第三版） 十一五

绪论

第1章 光在各向同性介质中的传播特性
1.1光波的特性
1.1.1光电磁波及麦克斯韦电磁方程
1.1.2几种特殊形式的光波
1.1.3光波场的频率域表示
1.1.4光波的速度
1.1.5平面光波的横波性、偏振态及其表示
1.2光波在介质界面上的反射和折射
1.2.1反射定律和折射定律
l.2.2菲涅耳公式、反射率和透射率
l.2.3反射和折射的相位特性
1.2.4反射和折射的偏振特性
1.2.5全反射
1.2.6左手材料和负折射现象
1.3光波在金属表面上的反射和折射
例题
习题

第2章 光的干涉
2.1双光束干涉
2.1.1产生干涉的基本条件
2.1.2双光束干涉
2.2平行平板的多光束干涉
2.3光学薄膜
2.3.1光学薄膜的反射特性
2.3.2薄膜波导
2.4典型干涉仪
2.4.1迈克尔逊干涉仪
2.4.2马赫一泽德干涉仪
2.4.3法布里一珀涉仪
2.5光的相干性
2.5.1光的相干性
2.5.2相干性的定量描述
2.5.3激光的相干性
例题
习题

第3章 光的衍射
3.1衍射的基本理论
3.1.1光的衍射现象
3.1.2惠更斯一菲涅耳原理
3.1.3基尔霍夫衍射公式
3.2夫朗和费衍射
3.2.1夫朗和费衍射装置
3.2.2夫朗和费矩形孔和圆孔衍射
3.2.3夫朗和费单缝和多缝衍射
3.2.4巴俾涅原理应用
3.3菲涅耳衍射
3.3.1菲涅耳衍射的菲涅耳波带法
3.3.2菲涅耳衍射的积分解法
3.4光栅和波带片
3.4.1衍射光栅
3.4.2波导光栅
3.4.3全息光栅
3.4.4波带片
3.5全息照相
3.5.1全息照相原理
3.5.2全息照相技术
3.5.3数字全息
3.6傅里叶光学、二元光学、近场光学基础简介
3.6.1光衍射现象的傅里叶分析傅里叶光学基础
3.6.2二元光学——衍射光学
3.6.3近场光学简介
例题
习题

第4章 光在各向异性介质中的传播特性
4.1晶体的光学各向异性
4.1.1张量的基础知识
……

第5章 晶体的感应双折射
第6章 光的吸收、色散和散射
第7章 几何光学基础
第8章 理想光学系统.
第9章 光学系统像差基础和光路计算
第10章 光学仪器的基本原理

部分习题参考答案
参考文献

《物理光学与应用光学》版于2000年作为高等学校电子信息类规划教材、第二版于2008年作为普通高等教育“十一五”规划教材出版以来，受到国内同行的好评和厚爱，已被许多高校选作为本科生教材或参考书。为适应光学特别是光电子学、光电子技术的发展，根据相关专业本科生的知识结构定位和教学大纲要求，经过修改、充实内容，作者重新编写了《物理光学与应用光学》即第三版。
　　众所周知，基础光学是由物理光学和几何光学两大部分组成的。物理光学主要研究光的基本属性、光的传播规律和光与物质相互作用的基本特性，其内涵包含波动光学和量子光学，分别讨论光的波动性和光的量子性。目前在国内多数工科高等学校的本科生教学中，为适应光电子学和光电子技术的发展需求，物理光学主要讲授波动光学内容，故也称为波动光学。几何光学主要研究光在常规光学元件中的传播规律，它实际上可以认为是波动光学在忽略光的波动效应，即视光的波长趋于零时的特殊情况，并由此引入光线的概念，研究光的直线传播特性，而通常将利用光的直线传播理论研究光在光学仪器中的传播和成像特性的内容称为应用光学。
　　本书是为工科高等学校光电子技术、电子科学与技术、光学工程、光信息科学与技术等专业本科生的专业基础课程“物理光学与应用光学”（或“光学”“物理光学”“应用光学”）编写的教材，教学时数约为80～90学时，其先导课程是“普通物理（电磁学）”“电磁场理论”。本书基于光学科学是研究光与物质相互作用的基本观点，根据本科生光学教学定位于经典和半经典理论体系，以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容。其中，物理光学部分基于光的电磁理论着重讲授光波在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光波的干涉、衍射、偏振、感应双折射特性，光的吸收、色散、散射现象；应用光学部分着重讲授几何光学基础知识和光在光学仪器中的传播、成像特性。在编写安排上，本书强调了光的电磁本性，将应用光学内容视为波动光学在光波长趋于零时的特殊情况。在编写内容上，本书既注意保持光学学科的理论完整性，又突出了它在光电子技术中的特色：考虑到激光技术的发展、光在实际应用中的要求，加强了有关光的相干性的内容；考虑到光电子技术的应用，加强了光波传播特性控制的感应双折射效应及应用的内容；考虑到目前光学学科的发展和在光电子技术中的应用，结合相关章节内容，有机地介绍了傅里叶光学、近场光学、二元光学等新分支学科基础知识；考虑到知识更新，增加了左手材料和负折射现象、单轴晶体的负折射和负反射、数字全息等内容；为适应目前光学系统设计的实际需求，加强了光学系统设计软件应用的基础知识内容。本书在编写中，特别注意全书的系统性、逻辑性和严谨性，概念阐述准确、清晰，遇到与先导课程内容重复时，本书只引用其主要结论，给出必要的说明，以方便阅读和保持整体内容的连续性。为便于学生自学，每一章都选编了适量的例题和习题，并在书末给出了绝大部分习题的参考答案。石顺祥编写本书第1、2、4、5、6章和第3章部分内容，王学恩编写第7、8、9、10章，马琳编写第3章大部分内容。全书由石顺祥统稿。本书在编写过程中，得到了西安电子科技大学激光、红外教研室老师们的热情帮助，在此谨向他们表示诚挚的感谢。由于作者水平有限，书中难免存在一些不足之处，殷切期望广大读者批评指正。