描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121364679
内容简介
本书国际经典光学教材，上世纪70年代末即在国内翻译出版，全球被译为6种语言的版本，被国外多所院校指定或推荐作为学生的主要参考书。书中基本覆盖了我国光学课程的主要教学内容，课程体系也和我国光学教学相接近。该书语言生动，讲解清楚，图片丰富，还介绍一些光学领域的*成果和研究课题。本书适合国内的教学实际，具有很强的教学适用性。
目 录
第1章 光学简史 1
1.1 开场白 1
1.2 初始时期 1
1.3 十七世纪以来 3
1.4 十九世纪 5
1.5 二十世纪的光学 8
第2章 波动 12
2.1 一维波 12
2.1.1 微分波动方程 15
2.2 谐波 18
2.2.1 空间频率 22
2.3 相位和相速度 22
2.4 叠加原理 25
2.5 复数表示 27
2.6 相矢量和波的相加 29
2.7 平面波 31
2.8 三维波动微分方程 36
2.9 球面波 37
2.10 柱面波 40
2.11 盘旋的光 41
习题 42
第3章 电磁理论、光子和光 48
3.1 电磁理论的基本定律 49
3.1.1 法拉第感应定律 49
3.1.2 电场的高斯定律 51
3.1.3 磁场的高斯定律 53
3.1.4 安培环路定律 54
3.1.5 麦克斯韦方程组 56
3.2 电磁波 59
3.2.1 横波 61
3.3 能量和动量 63
3.3.1 坡印廷矢量 63
3.3.2 辐照度 67
3.3.3 光子 69
3.3.4 辐射压强和动量 76
3.4 辐射 79
3.4.1 直线加速运动的电荷 79
3.4.2 同步加速器辐射 81
3.4.3 电偶极辐射 83
3.4.4 原子发的光 85
3.5 大块物质中的光 87
3.5.1 色散 90
3.6 电磁波-光子谱 97
3.6.1 射频波 97
3.6.2 微波 98
3.6.3 红外线 99
3.6.4 可见光 101
3.6.5 紫外线 102
3.6.6 X射线 103
3.6.7 ? 射线 104
3.7 量子场论 104
习题 106
第4章 光的传播 111
4.1 引言 111
4.2 瑞利散射 111
4.2.1 散射和干涉 113
4.2.2 光透射穿过稠密介质 115
4.2.3 透射和折射率 117
4.3 反射 120
4.3.1 反射定律 121
4.4 折射 124
4.4.1 折射定律 125
4.4.2 惠更斯原理 132
4.4.3 光线和法线线汇 133
4.5 费马原理 134
4.6 电磁学研究方法 140
4.6.1 界面上的波 140
4.6.2 菲涅耳方程 142
4.6.3 菲涅耳方程的解释 146
4.7 全内反射 155
4.7.1 隐失波 157
4.8 金属的光学性质 162
4.9 光和物质相互作用的一些熟知的方面 166
4.10 斯托克斯对反射和折射的处理 171
4.11 光子、波和概率 173
4.11.1 量子电动力学（QED） 174
4.11.2 光子与反射定律和折射定律 176
习题 177
第5章 几何光学 187
5.1 引言 187
5.2 透镜 188
5.2.1 非球面 188
5.2.2 球面上的折射 191
5.2.3 薄透镜 194
5.3 光阑 216
5.3.1 孔径光阑和视场光阑 216
5.3.2 入射光瞳和出射光瞳 217
5.3.3 相对孔径和f数 221
5.4 反射镜 222
5.4.1 平面镜 222
5.4.2 非球面镜 226
5.4.3 球面镜 228
5.5 棱镜 235
5.5.1 色散棱镜 236
5.5.2 反射棱镜 238
5.6 光纤光学 242
5.6.1 光纤通信技术 246
5.7 光学系统 255
5.7.1 眼 255
5.7.2 眼镜 259
5.7.3 放大镜 265
5.7.4 目镜 267
5.7.5 复显微镜 269
5.7.6 照相机 272
5.7.7 望远镜 275
5.8 波阵面整形 284
5.8.1 自适应光学 285
5.8.2 相位共轭 288
5.9 引力透镜效应 290
习题 291
第6章 几何光学的进一步讨论 303
6.1 厚透镜和透镜组 303
6.2 解析法光线追迹 308
6.2.1 矩阵方法 310
6.3 像差 321
6.3.1 单色像差 321
6.3.2 色像差 338
6.4 GRIN（梯度折射率）系统 344
6.5 结束语 347
习题 348
第7章 波的叠加 352
7.1 同频率波的相加 352
7.1.1 代数方法 353
7.1.2 复数方法 357
7.1.3 相矢量相加 358
7.1.4 驻波 360
7.2 不同频率波的相加 365
7.2.1 拍 365
7.2.2 群速度 368
7.3 非简谐周期波 374
7.3.1 傅里叶级数 374
7.4 非周期波 384
7.4.1 傅里叶积分 387
7.4.2 脉冲和波包 389
7.4.3 相干长度 392
7.4.4 分立傅里叶变换 395
习题 402
第8章 偏振 409
8.1 偏振光的性质 409
8.1.1 线偏振 409
8.1.2 圆偏振 412
8.1.3 椭圆偏振 414
8.1.4 自然光 417
8.1.5 角动量和光子图像 417
8.2 偏振器 418
8.2.1 马吕斯定律 419
8.3 二向色性 421
8.3.1 线栅起偏器 421
8.3.2 二向色性晶体 421
8.3.3 偏振片 422
8.4 双折射 425
8.4.1 方解石 426
8.4.2 双折射晶体 431
8.4.3 双折射偏振器 434
8.5 散射和偏振 436
8.5.1 散射引起的偏振 436
8.6 反射引起偏振 438
8.6.1 菲涅耳方程的一个应用 440
8.7 推迟器 442
8.7.1 波片和斜方体 443
8.7.2 补偿器和可变推迟器 449
8.8 圆偏振器 450
8.9 多色光的偏振 451
8.9.1 多色波的带宽和相干时间 451
8.9.2 干涉色 452
8.10 旋光性 453
8.10.1 一个有用的模型 456
8.10.2 旋光性的生物物质 458
8.11 感生光学效应——光调制器 458
8.11.1 光测弹性学 458
8.11.2 法拉第效应 460
8.11.3 克尔效应和泡克耳斯效应 461
8.12 液晶 464
8.13 偏振的数学描述 467
8.13.1 斯托克斯参量 468
8.13.2 琼斯矢量 470
8.13.3 琼斯矩阵和密勒矩阵 471
习题 474
第9章 干涉 482
9.1 一般考虑 483
9.1.1 近场/远场 487
9.2 发生干涉的条件 488
9.2.1 时间相干和空间相干 488
9.2.2 菲涅耳-阿拉果定律 490
9.3 分波阵面干涉仪 491
9.3.1 杨氏实验 491
9.4 分振幅干涉仪 504
9.4.1 介电膜——双束干涉 504
9.4.2 装有反射镜的干涉仪 515
9.5 干涉条纹的类型和位置 523
9.6 多光束干涉 524
9.6.1 法布里-珀罗干涉仪 529
9.7 单层膜和多层膜的应用 534
9.7.1 数学处理方法 535
9.7.2 抗反射敷层（增透膜） 537
9.7.3 多层周期系统 539
9.8 干涉量度学的应用 540
9.8.1 散射光干涉 541
9.8.2 特外曼-格林干涉仪 543
9.8.3 转动萨尼亚克干涉仪 543
9.8.4 雷达干涉测量术 545
习题 547
第10章 衍射 553
10.1 引言 553
10.1.1 不透明障碍物 556
10.1.2 夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射 557
10.1.3 几个相干振子 559
10.2 夫琅禾费衍射 562
10.2.1 单缝 562
10.2.2 双缝 571
10.2.3 多缝衍射 575
10.2.4 矩形孔 583
10.2.5 圆孔 588
10.2.6 成像系统的分辨率 593
10.2.7 零阶贝塞尔光束 596
10.2.8 衍射光栅 597
10.3 菲涅耳衍射 607
10.3.1 球面波的自由传播 607
10.3.2 振动曲线 612
10.3.3 圆孔 613
10.3.4 圆形障碍物 619
10.3.5 菲涅耳波带片 621
10.3.6 菲涅耳积分和矩形孔 624
10.3.7 考纽螺线 628
10.3.8 单狭缝的菲涅耳衍射 631
10.3.9 半无穷不透明屏 634
10.3.10 狭长障碍物的衍射 635
10.3.11 巴俾涅原理 637
10.4 基尔霍夫标量衍射理论 639
10.5 边界衍射波 642
习题 643
第11章 傅里叶光学 650
11.1 引言 650
11.2 傅里叶变换 650
11.2.1 一维变换 650
11.2.2 二维变换 654
11.2.3 狄拉克 函数 657
11.3 光学应用 663
11.3.1 二维像 663
11.3.2 线性系统 668
11.3.3 卷积积分 671
11.3.4 衍射理论中的傅里叶方法 682
11.3.5 频谱和相关 687
11.3.6 传递函数 697
习题 703
第12章 相干性理论初步 709
12.1 引言 709
12.2 条纹和相干性 711
12.2.1 衍射和消失的条纹 715
12.3 可见度 716
12.4 互相干函数和相干度 723
12.4.1 时间相干性和空间相干性 725
12.5 相干性和测星干涉测量术 728
12.5.1 迈克耳孙测星干涉仪 728
12.5.2 关联干涉测量术 730
习题 734
第13章 现代光学：激光器和其他课题 738
13.1 激光器和激光 738
13.1.1 辐射能与物质的平衡 738
13.1.2 受激发射 743
13.1.3 激光器 747
13.1.4 神奇的光 764
13.2 成像——光学信息的空间分布 769
13.2.1 空间频率 769
13.2.2 阿贝成像理论 772
13.2.3 空间滤波 773
13.2.4 相衬法 779
13.2.5 暗场法和纹影法 783
13.3 全息术 785
13.3.1 各种方法 785
13.3.2 进展和应用 795
13.4 非线性光学 800
13.4.1 光学整流 801
13.4.2 二次谐波产生 802
13.4.3 混频 804
13.4.4 光的自聚焦 805
习题 805
附录A 电磁学理论 811
附录B 基尔霍夫衍射理论 815
部分习题的解答 817
1.1 开场白 1
1.2 初始时期 1
1.3 十七世纪以来 3
1.4 十九世纪 5
1.5 二十世纪的光学 8
第2章 波动 12
2.1 一维波 12
2.1.1 微分波动方程 15
2.2 谐波 18
2.2.1 空间频率 22
2.3 相位和相速度 22
2.4 叠加原理 25
2.5 复数表示 27
2.6 相矢量和波的相加 29
2.7 平面波 31
2.8 三维波动微分方程 36
2.9 球面波 37
2.10 柱面波 40
2.11 盘旋的光 41
习题 42
第3章 电磁理论、光子和光 48
3.1 电磁理论的基本定律 49
3.1.1 法拉第感应定律 49
3.1.2 电场的高斯定律 51
3.1.3 磁场的高斯定律 53
3.1.4 安培环路定律 54
3.1.5 麦克斯韦方程组 56
3.2 电磁波 59
3.2.1 横波 61
3.3 能量和动量 63
3.3.1 坡印廷矢量 63
3.3.2 辐照度 67
3.3.3 光子 69
3.3.4 辐射压强和动量 76
3.4 辐射 79
3.4.1 直线加速运动的电荷 79
3.4.2 同步加速器辐射 81
3.4.3 电偶极辐射 83
3.4.4 原子发的光 85
3.5 大块物质中的光 87
3.5.1 色散 90
3.6 电磁波-光子谱 97
3.6.1 射频波 97
3.6.2 微波 98
3.6.3 红外线 99
3.6.4 可见光 101
3.6.5 紫外线 102
3.6.6 X射线 103
3.6.7 ? 射线 104
3.7 量子场论 104
习题 106
第4章 光的传播 111
4.1 引言 111
4.2 瑞利散射 111
4.2.1 散射和干涉 113
4.2.2 光透射穿过稠密介质 115
4.2.3 透射和折射率 117
4.3 反射 120
4.3.1 反射定律 121
4.4 折射 124
4.4.1 折射定律 125
4.4.2 惠更斯原理 132
4.4.3 光线和法线线汇 133
4.5 费马原理 134
4.6 电磁学研究方法 140
4.6.1 界面上的波 140
4.6.2 菲涅耳方程 142
4.6.3 菲涅耳方程的解释 146
4.7 全内反射 155
4.7.1 隐失波 157
4.8 金属的光学性质 162
4.9 光和物质相互作用的一些熟知的方面 166
4.10 斯托克斯对反射和折射的处理 171
4.11 光子、波和概率 173
4.11.1 量子电动力学（QED） 174
4.11.2 光子与反射定律和折射定律 176
习题 177
第5章 几何光学 187
5.1 引言 187
5.2 透镜 188
5.2.1 非球面 188
5.2.2 球面上的折射 191
5.2.3 薄透镜 194
5.3 光阑 216
5.3.1 孔径光阑和视场光阑 216
5.3.2 入射光瞳和出射光瞳 217
5.3.3 相对孔径和f数 221
5.4 反射镜 222
5.4.1 平面镜 222
5.4.2 非球面镜 226
5.4.3 球面镜 228
5.5 棱镜 235
5.5.1 色散棱镜 236
5.5.2 反射棱镜 238
5.6 光纤光学 242
5.6.1 光纤通信技术 246
5.7 光学系统 255
5.7.1 眼 255
5.7.2 眼镜 259
5.7.3 放大镜 265
5.7.4 目镜 267
5.7.5 复显微镜 269
5.7.6 照相机 272
5.7.7 望远镜 275
5.8 波阵面整形 284
5.8.1 自适应光学 285
5.8.2 相位共轭 288
5.9 引力透镜效应 290
习题 291
第6章 几何光学的进一步讨论 303
6.1 厚透镜和透镜组 303
6.2 解析法光线追迹 308
6.2.1 矩阵方法 310
6.3 像差 321
6.3.1 单色像差 321
6.3.2 色像差 338
6.4 GRIN（梯度折射率）系统 344
6.5 结束语 347
习题 348
第7章 波的叠加 352
7.1 同频率波的相加 352
7.1.1 代数方法 353
7.1.2 复数方法 357
7.1.3 相矢量相加 358
7.1.4 驻波 360
7.2 不同频率波的相加 365
7.2.1 拍 365
7.2.2 群速度 368
7.3 非简谐周期波 374
7.3.1 傅里叶级数 374
7.4 非周期波 384
7.4.1 傅里叶积分 387
7.4.2 脉冲和波包 389
7.4.3 相干长度 392
7.4.4 分立傅里叶变换 395
习题 402
第8章 偏振 409
8.1 偏振光的性质 409
8.1.1 线偏振 409
8.1.2 圆偏振 412
8.1.3 椭圆偏振 414
8.1.4 自然光 417
8.1.5 角动量和光子图像 417
8.2 偏振器 418
8.2.1 马吕斯定律 419
8.3 二向色性 421
8.3.1 线栅起偏器 421
8.3.2 二向色性晶体 421
8.3.3 偏振片 422
8.4 双折射 425
8.4.1 方解石 426
8.4.2 双折射晶体 431
8.4.3 双折射偏振器 434
8.5 散射和偏振 436
8.5.1 散射引起的偏振 436
8.6 反射引起偏振 438
8.6.1 菲涅耳方程的一个应用 440
8.7 推迟器 442
8.7.1 波片和斜方体 443
8.7.2 补偿器和可变推迟器 449
8.8 圆偏振器 450
8.9 多色光的偏振 451
8.9.1 多色波的带宽和相干时间 451
8.9.2 干涉色 452
8.10 旋光性 453
8.10.1 一个有用的模型 456
8.10.2 旋光性的生物物质 458
8.11 感生光学效应——光调制器 458
8.11.1 光测弹性学 458
8.11.2 法拉第效应 460
8.11.3 克尔效应和泡克耳斯效应 461
8.12 液晶 464
8.13 偏振的数学描述 467
8.13.1 斯托克斯参量 468
8.13.2 琼斯矢量 470
8.13.3 琼斯矩阵和密勒矩阵 471
习题 474
第9章 干涉 482
9.1 一般考虑 483
9.1.1 近场/远场 487
9.2 发生干涉的条件 488
9.2.1 时间相干和空间相干 488
9.2.2 菲涅耳-阿拉果定律 490
9.3 分波阵面干涉仪 491
9.3.1 杨氏实验 491
9.4 分振幅干涉仪 504
9.4.1 介电膜——双束干涉 504
9.4.2 装有反射镜的干涉仪 515
9.5 干涉条纹的类型和位置 523
9.6 多光束干涉 524
9.6.1 法布里-珀罗干涉仪 529
9.7 单层膜和多层膜的应用 534
9.7.1 数学处理方法 535
9.7.2 抗反射敷层（增透膜） 537
9.7.3 多层周期系统 539
9.8 干涉量度学的应用 540
9.8.1 散射光干涉 541
9.8.2 特外曼-格林干涉仪 543
9.8.3 转动萨尼亚克干涉仪 543
9.8.4 雷达干涉测量术 545
习题 547
第10章 衍射 553
10.1 引言 553
10.1.1 不透明障碍物 556
10.1.2 夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射 557
10.1.3 几个相干振子 559
10.2 夫琅禾费衍射 562
10.2.1 单缝 562
10.2.2 双缝 571
10.2.3 多缝衍射 575
10.2.4 矩形孔 583
10.2.5 圆孔 588
10.2.6 成像系统的分辨率 593
10.2.7 零阶贝塞尔光束 596
10.2.8 衍射光栅 597
10.3 菲涅耳衍射 607
10.3.1 球面波的自由传播 607
10.3.2 振动曲线 612
10.3.3 圆孔 613
10.3.4 圆形障碍物 619
10.3.5 菲涅耳波带片 621
10.3.6 菲涅耳积分和矩形孔 624
10.3.7 考纽螺线 628
10.3.8 单狭缝的菲涅耳衍射 631
10.3.9 半无穷不透明屏 634
10.3.10 狭长障碍物的衍射 635
10.3.11 巴俾涅原理 637
10.4 基尔霍夫标量衍射理论 639
10.5 边界衍射波 642
习题 643
第11章 傅里叶光学 650
11.1 引言 650
11.2 傅里叶变换 650
11.2.1 一维变换 650
11.2.2 二维变换 654
11.2.3 狄拉克 函数 657
11.3 光学应用 663
11.3.1 二维像 663
11.3.2 线性系统 668
11.3.3 卷积积分 671
11.3.4 衍射理论中的傅里叶方法 682
11.3.5 频谱和相关 687
11.3.6 传递函数 697
习题 703
第12章 相干性理论初步 709
12.1 引言 709
12.2 条纹和相干性 711
12.2.1 衍射和消失的条纹 715
12.3 可见度 716
12.4 互相干函数和相干度 723
12.4.1 时间相干性和空间相干性 725
12.5 相干性和测星干涉测量术 728
12.5.1 迈克耳孙测星干涉仪 728
12.5.2 关联干涉测量术 730
习题 734
第13章 现代光学：激光器和其他课题 738
13.1 激光器和激光 738
13.1.1 辐射能与物质的平衡 738
13.1.2 受激发射 743
13.1.3 激光器 747
13.1.4 神奇的光 764
13.2 成像——光学信息的空间分布 769
13.2.1 空间频率 769
13.2.2 阿贝成像理论 772
13.2.3 空间滤波 773
13.2.4 相衬法 779
13.2.5 暗场法和纹影法 783
13.3 全息术 785
13.3.1 各种方法 785
13.3.2 进展和应用 795
13.4 非线性光学 800
13.4.1 光学整流 801
13.4.2 二次谐波产生 802
13.4.3 混频 804
13.4.4 光的自聚焦 805
习题 805
附录A 电磁学理论 811
附录B 基尔霍夫衍射理论 815
部分习题的解答 817
前 言
译 者 序
国际闻名的光学教材，E. Hecht的Optics，在2017年出了第五版。因为我们曾将它的第一版译为中文，电子工业出版社邀请我们再作冯妇，翻译这一版。我们高兴地承担了这项任务。
据南开大学张立彬和张功两位先生对本书第四版的介绍，第四版于2002年出版发行。在1974—2006年间，本书共被译为6种语言，在世界各国共发行57种版本，被全世界1497个图书馆收录。这本书基本覆盖了我国光学课程的主要内容，课程体系也和我国的光学教学相接近。首都师范大学的张存林先生曾按照光学课程的教学要求对本书进行过针对性的改编，改编版发行于2005年。
作者E. Hecht是美国纽约Adelphi大学物理系教授，据说他是该校最受欢迎的教授，主要教大学物理和光学课程。他编写了许多物理教材，除本书外，还有著名的Schaum’s Outline丛书中的Schaum’s Outline of Theory and Problems of College Physics和Schaum’s Outline of Theory and Problems of Optics等。他于1989年获得美国艺术图书奖。
本书内容可分为四部分。第一部分（第1~4章）介绍一些数学准备知识和光学基础知识，包括光学简史、波动的基本概念、光作为电磁波和量子粒子的二象性等。第二部分（第5、6章）是几何光学，第三部分（第7~12章）是物理光学，最后的第13章介绍现代光学。
作者在第五版序言中说，促使他写第五版的几个迫切原因，一是不断对内容进行现代化（如更多介绍光子、相矢量和傅里叶光学），二是跟上技术革命的步伐，介绍许多光学新技术、新仪器和新材料，三是尽可能改善教学法。译者觉得，这几方面他都完成得很好。
本书的优点既在于它对光学现象讨论的详细，还在于它对这些有趣的新颖内容的介绍和教学法的创新。在对光学新内容以及与光有关的新奇物理现象的介绍方面，介绍了同步加速器辐射、光的盘旋、负折射率、负相速度、引力透镜效应等。对于与光学现象有关的一些学科，如量子场论、量子电动力学，也作了简单介绍。在教学法方面，例如，讨论光的传播时以光在均匀介质中的散射为出发点，将光在均匀介质中的直线传播作为散射在不同方向干涉的结果。虽然一开始有一章讲述光学简史，作者仍然随时穿插物理学史上的一些小故事，如施密特发明校正版的经过（5.8节前）。作者也推出一些随手可做的小实验，例如用一把不锈钢勺的两面观察简单的凹面镜和凸面镜成像。
本书翻译采用的物理学名词根据赵凯华先生主编的《英汉物理学词汇》（北京大学出版社，2002年）。书中的插图有三种编号：一种是正文中的插图，编号例如Fig.5.26，译为图5.26。一种是习题的题图，编号例如Fig.P.5.47，译为题图P.5.47。另外，正文中一些照片，没有编号，译文中也不编号。原书每页分两栏，插图或在正文前，或在正文后，有的离得很远，不容易找。中译本每页只一栏，插图与有关正文离得很近。这是对原书版式的一个改进。
序
促使我写第五版的原因是三个迫切要求：只要有可能就改善教学法；不断对讨论的内容进行现代化（例如，更多谈些光子、相矢量和傅里叶光学）；刷新内容，跟上技术进步的步伐（比方说，本书现在也讨论原子干涉仪和超构材料）。光学是一个发展很快的领域，这一版力争为这门学科提供一本现代的入门教材，同时始终集中注意力于教学法。
朝这个方向的努力的具体目标是：（1）使读者能够理解原子散射在光学的几乎每一方面扮演的中心角色；（2）从一开始就建立光（及一切量子粒子）的最基本的量子力学本性；（3）早点介绍傅里叶理论的强大能力，这个理论在现代分析中已如此流行。因此，早在第2章中，就伴随着时间频率和周期，介绍并图示了空间频率和空间周期的概念。
在学生用户的要求下，我将超过一百道用每节讨论的原理完全解出的例题，分散在本书从头到尾的各个部分。在各章的末尾，添加了二百多道不带解答的习题，以进一步增加家庭作业用题的选择。完整的教师解题手册承索即寄。因为“一图无声胜千词”，我们用多幅新插图和照片，进一步增强了正文的说明能力。本书在教学上的威力在于它重视对所讨论的东西给出真实实在的解释。这一版进一步加强了这一做法。
自第四版出版以来，作者每年都教光学，深知对书中哪些地方做进一步的阐明，会对今天的学生更有好处。因此，这次修订注意到了几十处讲得不够之处，补上了推导中许多缺失的环节。每一小段都经过仔细审阅以做到准确无误，并且只要合适都做了修改，以提高可读性和教学效率。
书中可以找到许多新增加的材料：在第2章（波动）里，有一节讨论盘旋的光；在第3章（电磁理论、光子和光）里，有对散度和旋度的初等介绍，对光子的更多的讨论，以及讨论被压缩的光和负折射的小节；在第4章（光的传播）里，有对光密度的简短评论，有关于电磁边界条件的一段，有对隐失波的更多讨论，还有讨论点光源发出的光的折射、负折射、惠更斯作图法和古斯-亨辛移位的小节；在第5章（几何光学）里，有许多新的图片图示透镜和反射镜的行为，还有关于纤维光学的新增文字，以及讨论虚物、焦面光线追迹和空心/微结构光纤的小节；在第6章（几何光学的进一步讨论）里，有处理穿过厚透镜的简单光线追迹的新思路；在第7章（波的叠加）里，可以找到关于负相速度的新的一小节，它是对傅里叶分析的扩展讨论，有许多图——而不用微积分——表示这个过程实际上如何进行，并且有关于光频梳（它得到2005年诺贝尔奖的承认）的讨论；在第8章（偏振）里发展了一个有力的方法，用相矢量分析偏振光；还有对起偏器的透射比的新讨论，和关于单轴晶体中的波阵面与光线的小节；第9章（干涉）一开始就联系杨氏实验，对衍射和相干性作了简短的概念性讨论。它有几个新的小节，其中包括近场/远场、用相矢量表示电场振幅、衍射的显示、粒子干涉、建立光的波动说和测量相干长度。第10章（衍射）包含一个新小节，标题是相矢量和电场振幅。还有几十幅新绘制的插图和照片，全面显示了形形色色的衍射现象。本版的第 11章（傅里叶光学）有一小节二维像，其中包含引人注意的一系列图，形象地显示了各个空间频率分量如何加在一起生成像。第12章（相干性理论初步）含有几个新的介绍性的小节，其中包括条纹和相干性及衍射和消失中的条纹。这一章也新增了一些很说明问题的插图。第13章（现代光学：激光器与其他课题）包含内容更丰富、更现代的对各种激光器的讨论，并伴随有表格、插图和几个新的小节，包括光电子学图像重建。
第五版提供了光学教师会特别感兴趣的大量新材料。例如，现在除了平面波、球面波和柱面波，我们也能生成螺旋波，这种波穿过空间前行时，它的等相面是螺旋前进的（2.11节，第41页）。
除数学困难外，学生们常常还对理解散度和旋度在物理上对应什么有麻烦。因此，本书这一版包含有一小节，用简单的语言探索这两个算符实际上是干什么用的（3.1.5节，第56页）。
负折射现象是现代研究中的一个活跃领域，在本书第4章里（第131页）现在可以找到对有关的基本物理学知识的简短介绍。
惠更斯设计了一个画折射光线的方法（第133页），这个方法本身就很有意思，而且它还让我们能够用方便的方式理解各向异性晶体中的折射（第433页）。
在研究电磁波与实物媒质的相互作用时（例如在推导菲涅耳方程时），要用到边界条件。由于一些学生读者可能对电磁学不太熟悉，本书第五版包含有对这些条件的物理起源的简短讨论（4.6.1节，第141～142页）。
本书现在包含有对发生在全内反射中的古斯-亨辛移位的简短讨论。这个题目应当是一篇趣味物理学文章的题目，在入门性质的介绍中是常被忽略的（4.7.1节，第159～160页）。
焦面光线追迹是追踪通过复杂透镜系统的光线的直截了当的方法。这个简单但却功能强大的方法在本书中是新内容，它在课堂上工作得很好，很值得花上几分钟时间介绍（第209页）。
几幅新的插图使虚像和通过透镜系统产生的更微妙的虚物的本性变得清楚了（第 208～209页）。
光纤光学的广泛使用，使得有必要对这个题目的某些方面作一个现代说明（第246～251页）。在新增内容中，读者可以找到对微结构光纤及更普遍地对光子晶体的讨论，这二者都需要大量的物理学知识（第251～253页）。
对傅里叶级数除进行通常的有些公式化的枯燥的数学处理外，本书也包含有引人入胜的图解分析，它们从概念上表明，这里遇到的那些积分实际上是干什么用的。这对大学本科生很有用（7.3.1节，第374～379页）。
我们广泛使用相矢量来帮助学生想象谐波的相加。这种技巧在处理构成各种偏振态的正交场分量时非常有用（第448页）。此外，这个方法也提供了一个很好的图解手段，来分析各种波片的行为。
杨氏实验（更一般地说双束干涉），不论是在经典光学还是在量子光学中都处于中心地位。但是通常对这部分内容的介绍都失之于太简单，忽略了衍射现象和相干性对它的限制。现在的分析早早提到了这些担心（9.1.1节，第487页）。
我们使用相矢量来图示电场的振幅，扩展了对干涉现象的传统讨论，让学生可以用另一种方式想象发生的事情（9.3.1节，第496页）。
通过电场相矢量也可以方便地考察衍射（第566～568页）。这种方法学自然导致经典的振动曲线，它使我们想起费曼对量子力学的概率振幅研究方法。无论如何，它给学生们提供了看待衍射的一个互补的手段，它实质上不需要微积分。
对傅里叶光学有兴趣的学生现在可以看到一系列精彩的图，表明各个空间频率的正弦波分量，如何能够相加合在一起生成一幅可以辨认的二维图像——年轻的爱因斯坦的肖像（第667页）。即使是在一堂引论性的课上，哪怕第11章中别的材料可能超出了课程的水平，也应该讨论这一系列不同寻常的图——它对现代图像理论是基础性的，并且概念上很漂亮。
为了让第12章里对相干性的高等讨论能更好地被更广的读者群接受，本书这一版包含有一个实质上非数学的介绍（第711～712页）；它搭建了传统
国际闻名的光学教材，E. Hecht的Optics，在2017年出了第五版。因为我们曾将它的第一版译为中文，电子工业出版社邀请我们再作冯妇，翻译这一版。我们高兴地承担了这项任务。
据南开大学张立彬和张功两位先生对本书第四版的介绍，第四版于2002年出版发行。在1974—2006年间，本书共被译为6种语言，在世界各国共发行57种版本，被全世界1497个图书馆收录。这本书基本覆盖了我国光学课程的主要内容，课程体系也和我国的光学教学相接近。首都师范大学的张存林先生曾按照光学课程的教学要求对本书进行过针对性的改编，改编版发行于2005年。
作者E. Hecht是美国纽约Adelphi大学物理系教授，据说他是该校最受欢迎的教授，主要教大学物理和光学课程。他编写了许多物理教材，除本书外，还有著名的Schaum’s Outline丛书中的Schaum’s Outline of Theory and Problems of College Physics和Schaum’s Outline of Theory and Problems of Optics等。他于1989年获得美国艺术图书奖。
本书内容可分为四部分。第一部分（第1~4章）介绍一些数学准备知识和光学基础知识，包括光学简史、波动的基本概念、光作为电磁波和量子粒子的二象性等。第二部分（第5、6章）是几何光学，第三部分（第7~12章）是物理光学，最后的第13章介绍现代光学。
作者在第五版序言中说，促使他写第五版的几个迫切原因，一是不断对内容进行现代化（如更多介绍光子、相矢量和傅里叶光学），二是跟上技术革命的步伐，介绍许多光学新技术、新仪器和新材料，三是尽可能改善教学法。译者觉得，这几方面他都完成得很好。
本书的优点既在于它对光学现象讨论的详细，还在于它对这些有趣的新颖内容的介绍和教学法的创新。在对光学新内容以及与光有关的新奇物理现象的介绍方面，介绍了同步加速器辐射、光的盘旋、负折射率、负相速度、引力透镜效应等。对于与光学现象有关的一些学科，如量子场论、量子电动力学，也作了简单介绍。在教学法方面，例如，讨论光的传播时以光在均匀介质中的散射为出发点，将光在均匀介质中的直线传播作为散射在不同方向干涉的结果。虽然一开始有一章讲述光学简史，作者仍然随时穿插物理学史上的一些小故事，如施密特发明校正版的经过（5.8节前）。作者也推出一些随手可做的小实验，例如用一把不锈钢勺的两面观察简单的凹面镜和凸面镜成像。
本书翻译采用的物理学名词根据赵凯华先生主编的《英汉物理学词汇》（北京大学出版社，2002年）。书中的插图有三种编号：一种是正文中的插图，编号例如Fig.5.26，译为图5.26。一种是习题的题图，编号例如Fig.P.5.47，译为题图P.5.47。另外，正文中一些照片，没有编号，译文中也不编号。原书每页分两栏，插图或在正文前，或在正文后，有的离得很远，不容易找。中译本每页只一栏，插图与有关正文离得很近。这是对原书版式的一个改进。
序
促使我写第五版的原因是三个迫切要求：只要有可能就改善教学法；不断对讨论的内容进行现代化（例如，更多谈些光子、相矢量和傅里叶光学）；刷新内容，跟上技术进步的步伐（比方说，本书现在也讨论原子干涉仪和超构材料）。光学是一个发展很快的领域，这一版力争为这门学科提供一本现代的入门教材，同时始终集中注意力于教学法。
朝这个方向的努力的具体目标是：（1）使读者能够理解原子散射在光学的几乎每一方面扮演的中心角色；（2）从一开始就建立光（及一切量子粒子）的最基本的量子力学本性；（3）早点介绍傅里叶理论的强大能力，这个理论在现代分析中已如此流行。因此，早在第2章中，就伴随着时间频率和周期，介绍并图示了空间频率和空间周期的概念。
在学生用户的要求下，我将超过一百道用每节讨论的原理完全解出的例题，分散在本书从头到尾的各个部分。在各章的末尾，添加了二百多道不带解答的习题，以进一步增加家庭作业用题的选择。完整的教师解题手册承索即寄。因为“一图无声胜千词”，我们用多幅新插图和照片，进一步增强了正文的说明能力。本书在教学上的威力在于它重视对所讨论的东西给出真实实在的解释。这一版进一步加强了这一做法。
自第四版出版以来，作者每年都教光学，深知对书中哪些地方做进一步的阐明，会对今天的学生更有好处。因此，这次修订注意到了几十处讲得不够之处，补上了推导中许多缺失的环节。每一小段都经过仔细审阅以做到准确无误，并且只要合适都做了修改，以提高可读性和教学效率。
书中可以找到许多新增加的材料：在第2章（波动）里，有一节讨论盘旋的光；在第3章（电磁理论、光子和光）里，有对散度和旋度的初等介绍，对光子的更多的讨论，以及讨论被压缩的光和负折射的小节；在第4章（光的传播）里，有对光密度的简短评论，有关于电磁边界条件的一段，有对隐失波的更多讨论，还有讨论点光源发出的光的折射、负折射、惠更斯作图法和古斯-亨辛移位的小节；在第5章（几何光学）里，有许多新的图片图示透镜和反射镜的行为，还有关于纤维光学的新增文字，以及讨论虚物、焦面光线追迹和空心/微结构光纤的小节；在第6章（几何光学的进一步讨论）里，有处理穿过厚透镜的简单光线追迹的新思路；在第7章（波的叠加）里，可以找到关于负相速度的新的一小节，它是对傅里叶分析的扩展讨论，有许多图——而不用微积分——表示这个过程实际上如何进行，并且有关于光频梳（它得到2005年诺贝尔奖的承认）的讨论；在第8章（偏振）里发展了一个有力的方法，用相矢量分析偏振光；还有对起偏器的透射比的新讨论，和关于单轴晶体中的波阵面与光线的小节；第9章（干涉）一开始就联系杨氏实验，对衍射和相干性作了简短的概念性讨论。它有几个新的小节，其中包括近场/远场、用相矢量表示电场振幅、衍射的显示、粒子干涉、建立光的波动说和测量相干长度。第10章（衍射）包含一个新小节，标题是相矢量和电场振幅。还有几十幅新绘制的插图和照片，全面显示了形形色色的衍射现象。本版的第 11章（傅里叶光学）有一小节二维像，其中包含引人注意的一系列图，形象地显示了各个空间频率分量如何加在一起生成像。第12章（相干性理论初步）含有几个新的介绍性的小节，其中包括条纹和相干性及衍射和消失中的条纹。这一章也新增了一些很说明问题的插图。第13章（现代光学：激光器与其他课题）包含内容更丰富、更现代的对各种激光器的讨论，并伴随有表格、插图和几个新的小节，包括光电子学图像重建。
第五版提供了光学教师会特别感兴趣的大量新材料。例如，现在除了平面波、球面波和柱面波，我们也能生成螺旋波，这种波穿过空间前行时，它的等相面是螺旋前进的（2.11节，第41页）。
除数学困难外，学生们常常还对理解散度和旋度在物理上对应什么有麻烦。因此，本书这一版包含有一小节，用简单的语言探索这两个算符实际上是干什么用的（3.1.5节，第56页）。
负折射现象是现代研究中的一个活跃领域，在本书第4章里（第131页）现在可以找到对有关的基本物理学知识的简短介绍。
惠更斯设计了一个画折射光线的方法（第133页），这个方法本身就很有意思，而且它还让我们能够用方便的方式理解各向异性晶体中的折射（第433页）。
在研究电磁波与实物媒质的相互作用时（例如在推导菲涅耳方程时），要用到边界条件。由于一些学生读者可能对电磁学不太熟悉，本书第五版包含有对这些条件的物理起源的简短讨论（4.6.1节，第141～142页）。
本书现在包含有对发生在全内反射中的古斯-亨辛移位的简短讨论。这个题目应当是一篇趣味物理学文章的题目，在入门性质的介绍中是常被忽略的（4.7.1节，第159～160页）。
焦面光线追迹是追踪通过复杂透镜系统的光线的直截了当的方法。这个简单但却功能强大的方法在本书中是新内容，它在课堂上工作得很好，很值得花上几分钟时间介绍（第209页）。
几幅新的插图使虚像和通过透镜系统产生的更微妙的虚物的本性变得清楚了（第 208～209页）。
光纤光学的广泛使用，使得有必要对这个题目的某些方面作一个现代说明（第246～251页）。在新增内容中，读者可以找到对微结构光纤及更普遍地对光子晶体的讨论，这二者都需要大量的物理学知识（第251～253页）。
对傅里叶级数除进行通常的有些公式化的枯燥的数学处理外，本书也包含有引人入胜的图解分析，它们从概念上表明，这里遇到的那些积分实际上是干什么用的。这对大学本科生很有用（7.3.1节，第374～379页）。
我们广泛使用相矢量来帮助学生想象谐波的相加。这种技巧在处理构成各种偏振态的正交场分量时非常有用（第448页）。此外，这个方法也提供了一个很好的图解手段，来分析各种波片的行为。
杨氏实验（更一般地说双束干涉），不论是在经典光学还是在量子光学中都处于中心地位。但是通常对这部分内容的介绍都失之于太简单，忽略了衍射现象和相干性对它的限制。现在的分析早早提到了这些担心（9.1.1节，第487页）。
我们使用相矢量来图示电场的振幅，扩展了对干涉现象的传统讨论，让学生可以用另一种方式想象发生的事情（9.3.1节，第496页）。
通过电场相矢量也可以方便地考察衍射（第566～568页）。这种方法学自然导致经典的振动曲线，它使我们想起费曼对量子力学的概率振幅研究方法。无论如何，它给学生们提供了看待衍射的一个互补的手段，它实质上不需要微积分。
对傅里叶光学有兴趣的学生现在可以看到一系列精彩的图，表明各个空间频率的正弦波分量，如何能够相加合在一起生成一幅可以辨认的二维图像——年轻的爱因斯坦的肖像（第667页）。即使是在一堂引论性的课上，哪怕第11章中别的材料可能超出了课程的水平，也应该讨论这一系列不同寻常的图——它对现代图像理论是基础性的，并且概念上很漂亮。
为了让第12章里对相干性的高等讨论能更好地被更广的读者群接受，本书这一版包含有一个实质上非数学的介绍（第711～712页）；它搭建了传统
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