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第1章 引言 1

1.1 频率.赫兹 1

1.2 时间.秒 2

1.3 波长.米 2

1.4 波数.米的倒数 3

1.5 10的幂 3

1.6 量，符号，单位，量纲 4

1.7 下文梗概 5

1.8 小结 6

第1部分 基础原理 7

第2章 振荡 7

2.1 描述振荡 8

2.2 简约表示形式 14

2.3 时间－带宽定理 17

2.4 傅里叶定理 19

2.5 小结 23

2.5.1 关键词 23

2.5.2 重要方程 23

2.6 本章符号表 24

第3章 组合振荡 26

3.1 同方向振荡 27

3.1.1 2个任意振荡 27

3.1.2 2个相同振荡 27

3.1.3 只有振幅不同的2个振荡 28

3.1.4 只有相位不同的2个振荡 29

3.1.5 只有初始相位不同的2个振荡——干涉 30

3.1.6 只有频率不同的2个振荡——拍频 31

3.1.7 2个只有频率相同的振荡——干涉 33

3.1.8 只有初始相位相同的2个振荡——类拍频 34

3.1.9 只有振幅相同的2个振荡——多个拍频 35

3.1.10 无共同点的2个振荡 36

3.2 二维振荡 36

3.2.1 2个垂直振荡：振幅相同 36

3.2.2 2个垂直振荡：振幅不同 39

3.2.3 2个反向旋转的圆振荡 41

3.2.4 二维振荡和旋转的简化表示 42

3.2.5 反向旋转圆振荡及其简化表示 44

3.3 琼斯表示法 47

3.4 小结 51

3.4.1 关键词 51

3.4.2 重要方程 51

3.5 本章符号表 52

第4章 光 54

4.1 光子 55

4.2 电磁波 56

4.3 波的描述 59

4.4 电磁波的描述 61

4.4.1 一维电磁波 61

4.4.2 平面波 62

4.4.3 球面波 62

4.4.4 驻波 63

4.5 偏振 63

4.6 黑体辐射 64

4.7 小结 69

4.7.1 关键词 69

4.7.2 重要方程 69

4.7.3 其他基本物理量 70

4.7.4 导出物理量 70

4.8 本章符号表 70

第5章 物质 72

5.1 波动力学 72

5.1.1 方法 73

5.2 薛定谔方程 73

5.3 自由粒子 74

5.4 无限深方势阱 77

5.5 有限深方势阱 81

5.6 多个有限深方势阱 82

5.6.1 能带 82

5.6.2 半导体，超导体，超晶格 82

5.7 分子振动 83

5.7.1 转动运动 83

5.7.2 振动运动 89

5.8 小结 90

5.8.1 关键词 90

5.8.2 重要方程 90

5.9 本章符号表 91

第6章 光与物质的相互作用 93

6.1 空间区域静态电场 94

6.1.1 真空 94

6.1.2 物质 94

6.2 物质中的电磁波 96

6.2.1 麦克斯韦方程组的新增项—物理意义 96

6.2.2 麦克斯韦方程组的新增项—数学关系 97

6.3 光与物质的相互作用——谐振子模型 98

6.3.1 谐振子：无谐振—导体 102

6.3.2 谐振子：无谐振和阻尼—等离子体 103

6.3.3 多谐振子 104

6.3.4 晶格谐波振荡 105

6.4 绝缘体中的电磁波 105

6.5 导体中的电磁波 106

6.6 界面上的电磁波 110

6.6.1 绝缘体上的反射 111

6.6.2 低频下导体的反射 111

6.7 小结 113

6.7.1 关键词 113

6.7.2 重要方程 113

6.8 本章符号表 114

第2部分 器件 116

第7章 源 116

7.1 太赫兹源概述 117

7.1.1 基于热的太赫兹源——热棒 117

7.1.2 基于自由电荷运动的太赫兹源——真空电子学太赫兹源 117

7.1.3 基于束缚态的太赫兹源——太赫兹激光器 117

7.1.4 连续波激光器驱动的太赫兹源 117

7.1.5 脉冲激光器驱动的太赫兹源 117

7.2 自由电荷产生电磁辐射——真空电子学 118

7.3 基于束缚态产生电磁辐射——激光器 127

7.4 基于真空电子学的太赫兹源 130

7.4.1 同步加速器 130

7.4.2 自由电子激光器 130

7.5 太赫兹激光器 132

7.5.1 锗（Ge）激光器 132

7.5.2 量子级联激光器（QCL） 132

7.5.3 分子激光器 133

7.6 连续波激光器驱动的太赫兹源 135

7.6.1 拍频产生 135

7.7 脉冲激光器驱动的太赫兹源 136

7.7.1 光电导发射器 136

7.7.2 表面场发射器 140

7.7.3 光致登伯发射器 141

7.7.4 光整流 142

7.8 小结 144

7.8.1 关键词 144

7.8.2 重要方程 144

7.9 本章符号表 144

第8章 光学 146

8.1 准光学 147

8.1.1 横向，横截面 147

8.1.2 传播方向，纵截面 148

8.2 反射镜 149

8.2.1 平面反射镜 152

8.2.2 抛物面反射镜 153

8.2.3 椭圆面反射镜 156

8.3 透镜 157

8.3.1 透镜用于聚焦和准直 157

8.3.2 透镜用于折射率匹配 158

8.4 导光管和波导 162

8.5 棱镜 163

8.6 衰减器 165

8.7 滤光器 165

8.8 光窗 167

8.9 偏振器 167

8.9.1 线性偏振器 167

8.9.2 波片 168

8.10 小结 169

8.10.1 关键词 169

8.10.2 重要方程 169

8.11 本章符号表 170

第9章 检测器 172

9.1 检测器参数 173

9.2 热检测器 176

9.2.1 热电偶和热电堆传感器 177

9.2.2 气动高莱传感器 178

9.2.3 热释电传感器 178

9.2.4 辐射热计 179

9.3 电光检测器 180

9.4 光电导检测器 182

9.5 小结 182

9.5.1 关键词 182

9.5.2 重要方程 182

9.6 本章符号表 183

第3部分 应用 184

第10章 光谱分析 184

10.1 单色光源 185

10.2 色散光谱分析 187

10.3 干涉测量法 191

10.3.1 慢扫描 193

10.3.2 快速扫描 194

10.3.3 原理 194

10.3.4 分辨力 195

10.3.5 干涉仪相对于色散光谱仪的优势 196

10.4 时域光谱分析 197

10.4.1 时域光谱分析和干涉测量 197

10.4.2 时域光谱分析装置 197

10.4.3 光学常数提取—概述 197

10.4.4 范例 198

10.4.5 光学常数提取—具体过程 200

10.4.6 时间分辨光谱分析 203

10.5 小结 203

10.5.1 关键词 203

10.5.2 重要方程 203

10.6 本章符号表 204

第11章 成像 206

11.1 无源成像 208

11.2 光栅成像 212

11.2.1 透射 212

11.2.2 反射 213

11.3 焦平面阵列成像 214

11.4 近场成像 215

11.5 断层摄影术 218

11.6 小结 221

11.6.1 关键词 221

11.6.2 重要方程 221

11.7 本章符号表 222

附录A 前缀 224

附录B 数学运算符号 225

B.1 数学常数 225

B.2 数学幺正运算 225

B.3 数学关系式 225

B.4 数学二元运算 226

B.5 数学函数：三角函数 226

B.6 数学符号：复数 226

B.7 数学符号：矢量 227

B.8 数学运算：微积分 227

附录C 量的符号及定义 228

C.1 圆 228

C.2 角 228

C.3 球体 229

C.4 立体角 229

C.5 直角三角形 229

C.6 指数函数 231

C.7 以自然对数为底的指数函数 231

附录D 扩展书目 232

术语 233

索引 239

关于THz的说明 246