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绪论 1

0.1　光学的研究对象和方法 1

0.2　光学发展概述 2

第1章　几何光学基础 10

1.1　几何光学基本定律 10

1.2　光程　费马原理 13

1.3　棱镜和最小偏向角　全内反射和光学纤维 16

视窗与链接　被动光源 20

1.4　同心光束和像散光束　物和像 21

1.5　单球面上的傍轴成像 23

1.6　薄透镜的成像规律 32

1.7　理想光学系统的基点和基面 39

1.8　共轴球面系统组合的理论 48

视窗与链接 现代几何光学 50

1.9　空气中的厚透镜　薄透镜组 51

习题 55

第2章　几何光学仪器 60

2.1　助视仪器的放大本领　放大镜 60

2.2　惠更斯目镜和冉斯登目镜 63

2.3　显微镜的放大本领 65

2.4　望远镜的放大本领 68

视窗与链接 太空实验室——哈勃太空望远镜 72

2.5　光阑和光瞳 73

2.6　光度学概述 77

2.7　物镜的聚光本领 85

视窗与链接　数码相机 90

2.8　像差概述 91

视窗与链接 菲涅耳螺纹透镜 92

习题 96

第3章　光的干涉 99

3.1　光的电磁理论概述 99

3.2　波的叠加和相干条件 101

3.3　干涉花样　干涉条纹的可见度 104

3.4　分波面双光束干涉 111

视窗与链接 两个独立光源的干涉 112

3.5　光在两种介质分界面上的反射和折射 118

3.6　分振幅薄膜干涉（一）——等倾干涉条纹 122

3.7　分振幅薄膜干涉（二）——等厚干涉条纹 127

视窗与链接 昆虫翅膀上的彩色 129

3.8　迈克耳孙干涉仪的基本原理 131

3.9　法布里-珀罗干涉仪　多光束干涉 133

3.10　干涉现象的若干应用　牛顿环 139

视窗与链接　增透膜与高反射膜 140

习题 144

第4章　光的衍射 149

4.1　光的衍射现象 149

4.2　惠更斯-菲涅耳原理 150

4.3　菲涅耳半波带 152

4.4　菲涅耳圆孔和圆屏衍射 154

4.5　菲涅耳波带片 157

视窗与链接 透镜与波带片的比较 159

4.6　夫琅禾费单缝衍射 161

视窗与链接　光学变换放大 167

4.7　夫琅禾费双缝衍射 168

4.8　平面衍射光栅 173

视窗与链接 光碟是一种反射光栅 181

4.9　X射线衍射概述 182

视窗与链接 与X射线衍射有关的诺贝尔奖 184

4.10　夫琅禾费圆孔衍射 185

4.11　成像仪器的像分辨本领 187

视窗与链接　视力 190

扫描隧道显微镜 192

4.12　分光仪器的色分辨本领 193

习题 197

第5章　光的偏振 201

5.1　偏振光和自然光　偏振度 201

5.2　由反射和折射获得偏振光　布儒斯特定律 204

5.3　单轴晶体的双折射 206

5.4　用波面的概念解释双折射现象 208

5.5　偏振棱镜和偏振片　马吕斯定律 212

5.6　椭圆偏振光和圆偏振光　波片 217

5.7　补偿器　偏振光的分析和检验 224

5.8　平行的线偏振光的干涉 226

5.9　旋光现象　磁光效应 229

视窗与链接 光闸——激光通信中的光调制器 232

5.10　电光效应 232

视窗与链接 液晶的光学特性与液晶显示器 234

习题 236

第6章　光的吸收、散射和色散 239

6.1　电偶极辐射对反射和折射现象的解释 239

6.2　吸收定律 242

视窗与链接 物体的颜色 242

非线性吸收——变色眼镜 244

6.3　瑞利散射 244

视窗与链接 光的散射与环境污染监测 249

6.4　正常色散和反常色散 250

6.5　光的相速度和群速度 253

习题 258

第7章　光的量子性 260

7.1　单色辐出度和吸收比　基尔霍夫定律 260

7.2　维恩公式和瑞利-金斯公式 263

视窗与链接　辐射度量和光度量 266

7.3　普朗克量子理论　能量子假说 267

7.4　光电效应　光子 268

视窗与链接　光探测器 272

7.5　康普顿效应的量子解释 273

7.6　波粒二象性 277

习题 280

8.1　光的自发辐射、受激辐射和受激吸收 281

第8章　现代光学基础 281

8.2　光放大　粒子数反转 286

8.3　激光的形成 290

8.4　激光的单色性　纵模 292

8.5　氦-氖激光器和红宝石激光器 295

8.6　激光的特性及其应用 298

视窗与链接 同步辐射光源 300

8.7　全息照相 301

8.8　非线性光学概述 304

8.9　傅里叶光学概述 307

习题 307

光学树形框架二维结构图 309

基本物理常量表 310

习题答案 312

附录　教材中相关的照相图 319