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目录 1

第一章　光的电磁理论基础 1

§1.1　电磁场理论 1

§1.1.1 麦克斯韦方程 1

§1.1.2　不连续表面上的边界条件 3

§1.1.3 电磁场的能量和洛伦兹力 4

§1.2　各向同性电介质中的波动方程 6

§1.2.1　波动方程的建立 6

§1.2.2　一般的平面电磁波 7

§1.3　单色平面波和球面波 12

§1.3.1　单色平面波 12

§1.3.2　单色球面波 15

§1.3.3　光波的位相关系 17

§1.3.4　复函数的运算公式 19

§1.4　准单色光波 21

§1.4.1　准单色光波的物理意义 21

§1.4.2　波包和群速 22

§1.5　单色平面波的偏振性 25

§1.5.1　偏振的概念 25

§1.5.2　单色平面波的偏振性 26

习题一 35

题解 38

第二章　光在介质交界面上的反射和透射 43

§2.1 平面波在电介质交界面上的反射和折射 43

§2.1.1　反射和折射定律 43

§2.1.2　菲涅耳公式 46

§2.1.3　关于菲涅耳公式的讨论 48

§2.1.4　全内反射 57

§2.2.1　单色平面波在均匀介质膜中的传播 62

§2.2　电介质薄膜理论 62

§2.2.2　单层介质膜 67

§2.2.3　多层周期性？介质膜 76

§2.2.4　一般的周期性介质膜 80

§2.3　光波在金属表面上的反射和吸收 82

§2.3.1　电磁波在金属中的传播 82

§2.3.2　平面波在金属表面上的反射 86

§2.3.3　金属薄膜 89

习题二 95

题解 99

§3.1　运动电荷的电磁场 110

§3.1.1　推迟势 110

第三章　分子光学 110

§3.1.2　运动电荷产生的电磁场 112

§3.1.3　变速运动电荷产生的电磁场 114

§3.2　电偶极子辐射 116

§3.2.1　简谐振子 116

§3.2.2　辐射阻尼 118

§3.3　经典色散理论 122

§3.3.1　洛伦兹-洛伦斯公式 122

§3.3.2　色散方程 125

§3.4　关于色散方程的讨论 126

§3.4.1　x射线的色散方程 126

§3.4.2　气体的色散方程 127

§3.4.3　光密介质的色散方程 129

§3.4.4　金属的色散方程 130

§3.4.5　反常色散和吸收 133

§3.5　分子散射理论 135

§3.5.1　单个分子的散射 135

§3.5.2　密度起伏引起的分子散射 139

§3.6　均匀极化球的散射 143

习题三 144

题解 147

第四章　干涉理论及应用 151

§4.1　两束单色光的干涉 151

§4.1.1　两个光波的叠加 151

§4.1.2　波前分割法 154

§4.1.3　振幅分割法 157

§4.2　干涉条纹的能见度和定域 163

§4.2.1　干涉条纹的能见度 163

§4.2.2　光源尺寸对能见度的影响 164

§4.2.3　光源频谱分布对能见度的影响 167

§4.2.4　白光干涉 170

§4.2.5　干涉条纹的定域 170

§4.3　两光束干涉的应用 172

§4.3.1　测量星体角直径的方法 172

§4.3.2　测量长度的方法 175

§4.3.3　测量折射率的干涉法 181

§4.3.4　用牛顿环测量透镜的曲率半径 190

§4.3.5　检验光学元件和仪器的干涉仪 192

§4.4　多光束干涉 197

§4.4.1　法布里-珀罗干涉仪 197

§4.4.2　法布里-珀罗标准具作为光谱仪器 203

§4.4.3　法布里-珀罗扫描干涉仪 208

§4.4.4　多光束干涉的其它应用 210

§4.5　驻波 213

§4.5.1　驻波的形成 213

§4.5.2　维纳实验 216

§4.5.3　李普曼彩色照相法 218

习题四 219

题解 227

第五章　衍射理论及应用 240

§5.1 菲涅耳-克希霍夫衍射积分 240

§5.1.1　惠更斯-菲涅耳原理 240

§5.1.2　克希霍夫衍射理论 242

§5.2　菲涅耳衍射和夫琅和费衍射 248

§5.2.1　菲涅耳衍射 248

§5.2.2　夫琅和费衍射 251

§5.2.3　傅里叶空间变换 253

§5.2.4　衍射屏与衍射图样的关系 257

§5.3　衍射光栅 263

§5.3.1　平面光栅 263

§5.3.2　闪耀光栅 270

§5.3.3　阶梯光栅 273

§5.4　棱镜光谱仪的分辨本领 275

§5.5　成像系统的分辨本领 277

§5.6　菲涅耳衍射 281

§5.6.1　菲涅耳波带法 281

§5.6.2　波带板 285

§5.6.3　科纽蜷线图解法 292

习题五 297

题解 304