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第一章 绪论 1

第二章 光的电磁理论 7

2.1 光的本性 7

2.2 麦克斯韦方程 9

2.3 电磁波在各向同性媒质中的传播 10

2.4 电磁波在各向异性媒质中的传播 12

2.4.1 菲涅耳椭球 14

2.4.2 单轴晶体和双轴晶体 18

3.1 引言 22

第三章 偏振光的描述 22

3.2 自然光和偏振光 24

3.3 偏振光的各种形式 25

3.4 偏振光的描述 28

3.4.1 矢量表示 28

线偏振光 28

圆偏振光 29

椭圆偏振光 29

3.4.2 庞加莱球 34

3.4.3 j圆 37

3.4.4 斯托克斯矢量 38

3.4.5 琼斯矢量 41

3.5 偏振光各种表征方法之间的关系 44

3.5.1 庞加莱球与j圆 44

3.5.2 庞加莱球与斯托克斯矢量 45

3.5.3 斯托克斯矢量与琼斯矢量 45

3.6 偏振光各种表征方法的讨论 46

第四章 偏振光通过光学元件 49

4.1 引言 49

4.2 光学元件的定义 52

4.2.1 正交形式 53

4.2.2 偏振器 53

4.2.3 滞后器 54

4.3 偏振光束通过一个偏振器或滞后器 55

4.3.1 矢量运算 55

线偏振器 55

线滞后器 56

4.3.2 琼斯运算 56

4.3.3 琼斯矩阵的独立引进 61

4.3.4 米勒运算 62

线偏振器 63

线滞后器 67

4.3.5 庞加莱球 71

线偏振器 72

线滞后器 74

4.3.6 j圆法 81

4.4 米勒矩阵和琼斯矩阵之间的关系 81

4.5 几个有用的定理 85

第五章 椭圆偏振光的测量 90

5.1 引言 90

5.2 一般考虑 91

5.3 斯托克斯矢量和琼斯矢量元素的确定 94

5.4.1 一般考虑 97

5.4 光电方法 97

5.4.2 确定偏振状态的特殊技术 99

5.5 测量偏振状态的目视方法 101

5.5.1 方位角的测量 102

5.5.2 椭率的测量 106

直接方法 106

补偿器 109

5.5.3 旋向的确定 110

5.6 光学装置矩阵元素的确定 111

5.6.1 米勒矩阵的确定 111

5.6.2 琼斯矩阵的确定 114

第六章 光弹性现象 115

6.1 引言 116

6.2 光弹性定律 118

6.2.1 主双折射方向 118

6.2.2 主折射率 119

第七章 二维光测弹性学 124

7.1 引言 124

7.2 平面偏光仪 125

7.2.1 平面偏光仪的琼斯运算 126

7.2.2 平面偏光仪的米勒运算 128

7.3 圆偏光仪 130

7.3.1 圆偏光仪的琼斯运算 131

7.3.2 圆偏光仪的米勒运算 132

7.3.3 圆偏光仪的庞加莱球 135

7.4 Senarmont补偿方法 137

7.4.1 Senarmont补偿法中的琼斯运算 138

7.4.2 Senarmont补偿法中的米勒运算 139

7.4.3 Senarmont补偿法中的庞加莱球 140

7.5 Tardy补偿方法 141

7.5.1 Tardy补偿法中的琼斯运算 142

7.5.2 Tardy补偿法中的米勒运算 143

7.5.3 Tardy补偿法中的庞加莱球 144

8.1 引言 146

第八章 三维光测弹性学 146

8.2 等效原理 153

8.3 三维光测弹性学的基本方程 154

8.3.1 斯托克斯矢量 154

8.8.2 琼斯矢量 156

8.4 诺埃曼方程 157

8.5 Drucker-Mindlin问题 159

8.6 利用等效原理对问题求解 160

8.6.1 问题的表述 160

8.6.2 问题的求解 162

法拉第效应 164

克尔效应 164

8.7 三维光弹方程的积分求解 165

8.7.1 Peano-Baker解对于Drucker-Mindlin问题的应用 167

8.8 应用特征矩阵求解问题的另一途径 169

8.9 三维光测弹性学的庞加菜球 172

8.10 三维光弹问题的电磁学解法 174

第九章 散光光测弹性学 182

9.1 引言 182

9.2 光散射造成的偏振 186

9.3 光弹媒质中光散射造成的偏振 188

9.4.1 一般考虑 190

9.4 散光条纹图样的解释 190

9.4.2 恒定主应力方向 191

9.5 主应力方向的确定 192

9.6 应力光学滞后量的确定 195

9.7 一般的三维光弹媒质 197

9.7.1 一般概念 197

9.7.2 散射偏振用作检偏器 198

9.7.3 散射偏振用作起偏器 201

9.8 对平面问题的应用 202

10.1 引言 204

第十章 干涉光测弹性学 204

10.2 应力－光性关系 206

10.3 透明材料中光线的强度变化 211

10.4 用于干涉光测弹性学中的光学系统 213

10.5 干涉系统分析 216

10.6 干涉图样的物理解释 222

第十一章 全息光测弹性学 230

11.1 引言 230

11.2 基本全息方程 233

11.3 全息术的物理解释 239

11.4.1 引言 244

11.4 全息干涉量度学 244

11.4.2 实时全息干涉量度术 246

11.4.3 二次曝光全息干涉量度术 251

11.4.4 条纹图样的解释 252

11.5 全息光测弹性学 253

11.5.1 引言 253

11.5.2 等差-等厚线组合图样 257

11.5.3 等倾线的确定 261

13.2.1 庞加菜球 263

11.5.4 等差线和等厚线的分离 264

第十二章 双折射贴片方法 269

12.1 引言 269

12.2 双折射贴片条纹图样的解释 272

12.3 用双折射贴片法测定应变的精度 277

12.3.1 双折射贴片的增强效应 278

12.3.2 双折射贴片的边缘效应 280

12.3.3 应变梯度和弯曲效应 284

12.3.4 不同的贴片-物体泊松比的影响 286

12.4 光弹应变量规 287

第十三章 偏振光学中以庞加莱球和琼斯运算为基础的图解和数值方法 289

13.1 引言 289

13.2 乌耳夫网方法 293

13.2.2 乌耳夫网方法 294

13.2.3 乌耳夫网对偏振光学问题的应用 297

偏振光通过滞后片（双折射片） 298

偏振光通过偏振器 300

应用 301

13.2.4 乌耳夫网对二维光弹问题的应用 303

13.3 j圆法 305

13.3.1 j圆 305

13.3.2 对偏振光学问题的应用 307

13.3.3 对光测弹性学的应用 310

圆偏光仪 310

Tardy补偿法 312

Senarmont补偿法 312

13.4 四元数方法 313

13.4.1 四元数的定义 313

13.4.2 线滞后器的四元数表示 314

13.4.3 对光测弹性学的应用 316

平面偏光仪 317

圆偏光仪 317

13.4.4 基于四元数的几何方法 318

参考文献 322

书刊目录 331

术语索引 373