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第一篇 几何光学 1

第一章 光的性质 1

1.1 光的直线传播 2

1.2 光的速率 4

1.3 静止物质中的光速 7

1.4 折射率 8

1.5 光程 9

1.6 反射定律和折射定律 10

1.7 折射光线作图法 13

1.8 可逆性原理 14

1.9 费马原理 14

1.10 色散 18

习题 21

第二章 平面和棱镜 26

2.1 平行光束 26

2.2 临界角和全反射 26

2.3 平行平板 30

2.4 棱镜的折射 32

2.5 最小偏向 33

2.6 薄棱镜 35

2.7 薄棱镜的组合 36

2.8 光线追迹作图法 37

2.9 直视棱镜 38

2.10 发散光束的反射 39

2.11 发散光束的折射 40

2.12 傍轴光线成象 42

2.13 纤维光学 44

习题 49

第三章 球面 49

3.1 焦点和焦距 50

3.2 成象 51

3.3 虚象 52

3.4 共轭点和共轭面 53

3.5 符号约定 55

3.6 作图法，平行光线法 56

3.7 斜光线法 57

3.8 放大率 60

3.9 折合聚散度 60

3.10 高斯公式的推导 62

3.11 列线图解术 63

习题 65

第四章 薄透镜 67

4.1 焦点和焦距 67

4.2 成象 69

4.3 共轭点和共轭面 69

4.4 平行光线法 70

4.5 斜光线法 70

4.6 透镜公式的应用 71

4.7 横向放大率 72

4.8 虚象 72

4.9 薄透镜（焦距）公式 74

4.10 薄透镜组合 76

4.11 物空间和象空间 78

4.12 薄透镜的光焦度 78

4.13 互相接触的薄透镜 79

4.14 透镜公式的推导 81

4.15 薄透镜（焦距）公式的推导 82

习题 85

第五章 厚透镜 88

5.1 双球面 88

5.2 平行光线法 89

5.3 焦点和主点 90

5.4 共轭关系 92

5.5 斜光线法 93

5.6 厚透镜的一般公式 94

5.7 特殊厚透镜 99

5.8 节点和光心 99

5.9 其它基点 102

5.10 薄透镜组合作为一个厚透镜 102

5.11 厚透镜组合 105

5.12 测节器 105

习题 107

第六章 球面镜 111

6.1 焦点和焦距 111

6.2 作图法 112

6.3 反射镜公式 115

6.4 反射镜的光焦度 118

6.5 厚反射镜 119

6.6 厚反射镜公式 120

6.7 其它形式的厚反射镜 122

6.8 球面象差 123

6.9 象散 125

习题 127

第七章 光阑的作用 130

7.1 场阑和孔阑 130

7.2 入射光瞳和出射光瞳 130

7.3 主光线 131

7.4 前阑 132

7.5 两透镜间的光阑 133

7.6 无光阑的两透镜 135

7.7 孔阑的确定 136

7.8 视场 138

7.9 平面镜的视场 138

7.10 凸面镜的视场 140

7.11 正透镜的视场 140

习题 142

第八章 光线追迹法 146

8.1 斜光线 146

8.2 光线追迹图解法 147

8.3 光线追迹公式 150

8.4 光线追迹计算范例 151

习题 160

第九章 透镜的象差 165

9.1 正弦函数的展开，一级理论 165

9.2 三级象差理论 167

9.3 单面的球差 168

9.4 薄透镜的球差 169

9.5 三级理论的结果 174

9.6 五级球差 177

9.7 彗差 180

9.8 球面的不晕点 184

9.9 象散 186

9.10 象场弯曲 189

9.11 畸变 191

9.12 正弦定理和阿贝正弦条件 193

9.13 色差 196

9.14 分离型双透镜 203

习题 206

第十章 光学仪器 210

10.1 人眼 210

10.2 照相机和照相物镜 212

10.3 透镜的速率 214

10.4 弯月形透镜 215

10.5 对称透镜组合 216

10.6 三合去象散透镜 217

10.7 摄远镜头 218

10.8 放大镜 219

10.9 放大镜的型式 221

10.10 眼镜 222

10.11 显微镜 224

10.12 显微镜物镜 225

10.13 天文望远镜 226

10.14 目镜 229

10.15 惠更斯目镜 230

10.16 冉斯登目镜 231

10.17 克耳纳目镜或消色差冉斯登目镜 231

10.18 特殊目镜 231

10.19 棱镜双目望远镜 232

10.20 克耳纳-施密特光学系统 233

10.21 共心光学系统 235

习题 236

第二篇 波动光学 239

第十一章 振动和波 239

11.1 简谐运动 239

11.2 简谐运动的理论 241

11.3 螺旋弹簧的伸长 243

11.4 振动的弹簧 246

11.5 横波 248

11.6 正弦波 249

11.7 相角 251

11.8 相速和波速 253

11.9 振幅和强度 255

11.10 频率和波长 259

11.11 波包 263

习题 264

第十二章 波的叠加 266

12.1 同一直线上的简谐运动的合成 266

12.2 振幅的矢量加法 268

12.3 两个同频率波列的叠加 270

12.4 随机位相的多波叠加 273

12.5 复波 275

12.6 傅里叶分析 278

12.7 群速度 280

12.8 波速度和群速度关系的图解 283

12.9 两个互相垂直的简谐运动之合成 284

习题 287

第十三章 两光束干涉 290

13.1 惠更斯原理 290

13.2 杨氏实验 292

13.3 双光源所形成的干涉条纹 294

13.4 条纹系中的强度分布 296

13.5 菲涅耳双棱镜 298

13.6 采用波阵面分割法的其它仪器 300

13.7 相干光源 302

13.8 振幅分割法，迈克耳孙干涉仪 303

13.9 圆环纹 305

13.10 定域条纹 308

13.11 白光条纹 309

13.12 条纹的可见度 311

13.13 长度的干涉测量术 312

13.14 特外曼-格临干涉仪 316

13.15 干涉法测量折射率 316

习题 319

第十四章 多次反射光的干涉 321

14.1 平行平面膜的反射 323

14.2 等倾条纹 327

14.3 透射光的干涉 328

14.4 等厚条纹 329

14.5 牛顿环 331

14.6 不反射膜 332

14.7 条纹的锐度 334

14.8 复振幅法 336

14.9 强度函数的推导 338

14.10 法布里-珀罗干涉仪 339

14.11 布儒斯特条纹 341

14.12 色分辨本领 342

14.13 用干涉仪比较波长 344

14.14 光谱线的超精细结构及谱线形状的研究 347

14.15 其它干涉分光镜 350

14.16 沟槽光谱，干涉滤光片 351

习题 352

第十五章 单孔的夫琅和费衍射 355

15.1 菲涅耳衍射和夫琅和费衍射 355

15.2 单狭缝的衍射 356

15.3 单狭缝衍射图样的进一步研究 359

15.4 振幅图解法，振动曲线 363

15.5 矩孔 365

15.6 矩孔的分辨本领 368

15.7 棱镜的色分辨本领 370

15.8 圆孔 371

15.9 望远镜的分辨本领 372

15.10 显微镜的分辨本领 376

15.11 声波和微波的衍射图样 378

习题 380

第十六章 双缝 382

16.1 衍射图样概貌 382

16.2 强度公式的推导 382

16.3 单缝图样和双缝图样的比较 385

16.4 干涉和衍射的区别 386

16.5 极大和极小的位置，缺级 386

16.6 振动曲线 391

16.7 光源缝宽度的影响 392

16.8 迈克耳孙测星干涉仪 394

16.9 相关干涉仪 397

16.10 广角干涉 398

习题 400

第十七章 衍射光栅 402

17.1 增加缝数的影响 402

17.2 理想光栅所产生的强度分布 403

17.3 主极大 404

17.4 极小和次极大 405

17.5 用光栅形成光谱 407

17.6 色散 409

17.7 级的交叠 410

17.8 主极大的宽度 411

17.9 分辨本领 412

17.10 振动曲线 414

17.11 刻线光栅的制作 417

17.12 鬼线 419

17.13 各级强度分布的控制 420

17.14 用光栅测波长 422

17.15 凹面光栅 423

17.16 光栅摄谱仪 424

习题 427

第十八章 菲涅耳衍射 429

18.1 影 429

18.2 菲涅耳半周期带 431

18.3 圆孔衍射 434

18.4 圆形障碍物的衍射 435

18.5 波带片 437

18.6 波阵面环带划分之振动曲线 438

18.7 有直边的孔或障碍物 440

18.8 波阵面的条带划分 441

18.9 条带划分的振动曲线，考纽螺线 442

18.10 菲涅耳积分 443

18.11 直边 447

18.12 光的直线传播 450

18.13 单缝 450

18.14 用菲涅耳积分解衍射问题 453

18.15 不透明条的衍射 454

习题 457