●前言
緒論
0.1光學及其研究內容
0.2光學發展史
0.3學習方法
第l章幾何光學
1.1幾何光學的基本概念和基本定律
1.1.1光源、光波與光線的概念
1.1.2光線傳播的基本定律
1.1.3全反射
1.1.4折射稜鏡
1.2惠更斯原理
1.2.1惠更斯原理的物理表述
1.2.2對光的反射和折射定律的解釋
1.3費馬原理
1.3.1光程的概念
1.3.2費馬原理的表述
1.3.3費馬原理對幾何光學傳播定律的驗證
1.4光學成像的基本概念
1.4.1光束、光具組、像與物
1.4.2物方和像方、理想光具組、物與像的共軛性
1.4.3等光程性、等光程面
1.5共軸球面組的成像規律
1.5.1單球面的折射規律
1.5.2傍軸光線的成像規律
1.5.3傍軸物點的成像規律和橫向放大率
1.5.4多球面逐次成像
1.6透鏡及其成像規律
1.6.1薄透鏡焦距公式
1.6.2成像公式——高斯公式和牛頓公式
1.6.3薄透鏡成像的作圖法
1.6.4共軸透鏡組成像
1.7光學成像儀器
1.7.1眼睛的構造和成像機能
1.7.2放大鏡和目鏡
1.7.3顯微鏡
1.7.4望遠鏡
1.7.5照相機
1.7.6投影儀
1.8光度學和光闌
1.8.1光度學簡介
1.8.2輻射通量和光通量
1.8.3發光強度
1.8.4照度
1.8.5亮度
1.8.6光闌
1.9像差
1.9.1球差
1.9.2彗差
1.9.3像散和場曲
1.9.4畸變
1.9.5色像差
習題
第2章光的波動概念和描述
2.1描述光波的基本參數
2.2光速和光強
2.3光波的基本分類及其數學描述
2.3.1F面波的數學描述
2.3.2球面波的數學描述
2.3.3共軛光波及光強的復振幅表示
2.4波前函數
習題
第3章光的偏振
3.1光波的偏振態
3.1.1偏振片
3.1.2自然光
3.1.3線偏振光
3.1.4馬呂斯定律
3.1.5邵分倔振光
3.1.6圓偏振光
3.1.7橢圓偏振光
3.2接近偏振光的瓊斯矩陣表示
3.2.1瓊斯矢量
3.2.2偏振光的瓊斯矩陣表示
3.3立體視覺與立體電影
3.3.1立體視覺
3.3.2立體電影
習題
第4章光波在界面的反射和折射規律
4.1入射、反射和折射光的光矢量
的分解
4.2菲涅耳反射和折射公式
4.3光在界面反射時的相位躍變——半波損失
4.4光在介質界面傳播時偏振態的變化——布儒斯特角
4.5幾種典型情況下反射光的相位變化
4.5.1正入射
4.5.2掠入射
4.5.3全反射
4.5.4光在多層介質界面的反射和折射
4.6光強和能流的反射率和透射率
4.7斯托克斯倒逆關繫
習題
第5章光的干涉
5.1波的疊加原理
5.2波的相干疊加和非相干疊加
5.2.1波的干涉
5.2.2相干疊加
5.3光波的相干條件
5.4兩個理想點光源的干涉
5.5楊氏干涉
5.6干涉條紋的反襯度
5.7分波前干涉
5.7.1菲涅耳雙面鏡
5.7.2菲涅耳雙稜鏡
5.7.3勞埃德鏡
5.8分振幅干涉
5.8.1等傾干涉
5.8.2等傾干涉條紋的特點
5.8.3等厚干涉
5.8.4楔形薄膜的等厚條紋——劈尖干涉
5.8.5牛頓環
5.8.6增透膜和增反膜
5.8.7邁克爾遜干涉儀
5.8.8光場的時空相干性
5.8.9多光束干涉-法布裡-珀羅干涉儀
習題
第6章光的衍射
6.1衍射現像
6.2光的衍射及其分類
6.3衍射的特點
6.4惠更斯-菲涅耳原理
6.5菲涅耳-基爾霍夫衍射積分公式
6.6衍射的巴比涅原理
6.7菲涅耳衍射
6.8矢量圖解法
6.9菲涅耳波帶片
6.10夫瑯禾費單縫衍射
6.10.1利用振動矢量圖法求解單縫夫瑯禾費衍射的光強分布
6.10.2利用菲涅耳-夫瑯禾費衍射積分公式求解單縫夫瑯禾費衍射的光強分布
6.10.3夫瑯禾費單縫衍射的光強分布特點
6.1l夫瑯禾費矩孔衍射
6.12夫瑯禾費圓孔衍射以及光學儀器的分辨本領
6.12.1夫瑯禾費圓孔衍射
6.12.2光學儀器的分辨本領
習題
第7章衍射光柵
7.1夫瑯禾費多縫衍射
7.1.1多縫衍射的強度分布
7.1.2縫間干涉引起的光場分布
7.2衍射光柵
7.2.1光柵光譜的形成原理
7.2.2光柵光譜的譜線寬度
7.2.3光柵的色散本領
7.2.4光柵的色分辨本領
7.2.5光柵的自由光譜範圍
7.3閃耀光柵
7.4全息技術基礎
7.4.1全息技術發展歷史簡述
7.4.2波前記錄與再現
7.4.3全息照相的特點
7.4.4全息圖的分類
習題
第8章晶體光學
8.1雙折射現像
8.1.1晶體的光軸
8.1.2晶體中光波的偏振
8.2晶體中光波的波面
8.2.1主折射率、正晶體和負晶體
8.2.2晶體中的波面
8.3利用惠更斯作圖法確定o光和e光的傳播方向
8.3.1光在主截面內的斜入射
8.3.2光在主截面內的垂直入射
8.3.3光在垂直於光軸的平面內的斜入射
8.4晶體光學器件
8.4.1晶體偏振片
8.4.2偏光稜鏡
8.4.3偏光分束稜鏡
8.4.4波晶片——偏振態的改變
8.4.5補償器
8.5偏振光的檢驗
8.5.1自然光和圓偏振光的甄別
8.5.2部分偏振光和橢圓偏振光的甄別
8.6偏振光的干涉
8.6.1偏振片的相對位置引起的附加相位差
8.6.2δ'=δ時偏振光的干涉
8.6.3δ'=δ+π時偏振光的干涉
8.6.4出現干涉條紋的偏振光干涉
8.7電光效應
8.7.1克爾效應
8.7.2泡克耳斯效應
8.8旋光性
8.8.1晶體的旋光
8.8.2液體的旋光
8.8.3對旋光現像的解釋
8.8.4磁致旋光
習題
第9章光波與介質的相互作用
9.1光與物質相互作用的經典理論
9.2光的色散
9.2.1色散的觀測
9.2.2正常色散
9.2.3反常色散
9.3光的吸收
9.4光的散射
9.4.1光的散射現像
9.4.2瑞利散射
9.4.3米氏散射
9.4.4拉曼散射
習題
附錄
附錄A常用物理常數
附錄B折射率表
附錄C常用光源的典型譜線和波長
附錄D幾種物質的旋光度率
附錄E顯微鏡的物鏡和目鏡
附錄F光度學單位換算表
附錄G典型光學玻璃的色散
參考文獻

本書對光學的普遍現像、基本原理和基礎理論體繫進行了較全面和繫統的闡述，內容包括幾何光學、光學儀器和光度學，建立在波動理論基礎上的干涉、衍射和偏振的理論和應用以及光與物質相互作用的原理和器件等，並配有適當的例題和習題以加深對知識的理解和掌握。本書可作為物理學、光電信息科學與工程、電子科學與技術、應用物理、測控技術與儀器等理工科專業本科學生的教材或參考書，也可作為相關行業技術人員的參考書。

蔚藍的天空上漂浮著的朵朵白雲和雨後懸掛在天邊的美麗彩虹，街道兩邊LED廣告板閃爍著的迷人光彩、夜晚遠處的路燈映於眼簾的光芒和舞臺上五顏六色的絢麗的激光秀，商店裡琳瑯滿目的數碼相機，天文臺中巍然矗立的大型望遠鏡……這些事物看似不相關，但它們其實都和光學有密切的聯繫。光學是以光為對像，闡明和研究光的產生、傳播和接收的規律以及光與物質的相互作用機制的理論。 光學包含的內容十分豐富，有經典的幾何光學和以電磁場為基礎的經典波動光學，也有建立在近現代物理理論和技術基礎之上的現代光學，如量子光學、激光光學、全息光學、近場光學、傅裡葉光學、非線性光學、光譜學等。 光學的發展歷久彌新，與時俱進，生機勃發。從最初牛頓的微粒說和惠更斯的次波學說到楊氏干涉和菲涅耳的衍射理論，從愛因斯坦的光量子說到量子光學理論，從自然火光到油氣燈，從普通電光源到激光，從簡單的三稜鏡到分光儀，從平面鏡到哈勃望遠鏡，從等