第四章 衍射光栅 1
1 多缝夫琅和费衍射 2
1.1 实验装置和衍射图样 2
1.2 N缝衍射的振幅分布和强度分布 4
1.3 缝间干涉因子的特点 7
1.4 单缝衍射因子的作用 9
1.5 复振幅的计算黑白光栅和正弦光栅 11
思考题 15
习题 16
2 光栅光谱仪 18
2.1 光栅的分光原理 18
2.2 光栅的色散本领和色分辨本领 18
2.3 量程与自由光谱范围 22
2.4 闪耀光栅 23
2.5 棱镜光谱仪的色分辨本领 27
思考题 29
习题 30
3 三维光栅——X射线在晶体上的衍射 31
3.1 晶体点阵 31
3.2 X射线 31
3.3 X射线在晶体上的衍射——布喇格条件 32
3.4 劳厄相和德拜相 37
思考题 38
第五章 傅里叶变换光学 39
1 衍射系统的屏函数和相因子判断法 40
1.1 衍射系统及其屏函数 40
1.2 相因子判断法 42
1.3 透镜的作用及其位相变换函数 45
1.4 高斯光束经透镜后的变换 49
1.5 棱镜的位相变换函数 50
习题 52
2 正弦光栅的衍射 53
2.1 空间频率概念 53
2.2 正弦光栅 55
2.3 正弦光栅的衍射图样 56
2.4 正弦光栅的组合 58
2.5 任意光栅的屏函数及其傅里叶级数展开 60
2.6 过高频信息产生的衰逝波 64
2.7 对夫琅和费衍射的再认识 65
思考题 67
习题 67
3 阿贝成像原理与相衬显微镜 70
3.1 阿贝成像原理 70
3.2 空间滤波概念 73
3.3 阿贝-波特空间滤波实验 75
3.4 相衬显微镜 77
思考题 80
习题 81
4 夫琅和费衍射场的标准形式 81
4.1 接收夫琅和费衍射场的实验装置 82
4.2 夫琅和费衍射积分的标准形式 83
4.3 结论和意义 85
思考题 86
习题 86
5 傅里叶变换δ函数 87
5.1 傅里叶积分变换 87
5.2 几种典型函数的频谱 90
5.3 傅里叶变换的性质 96
5.4 δ函数 102
5.5 δ函数的性质 104
5.6 δ函数的傅里叶变换 105
习题 110
6 空间滤波和信息处理 112
6.1 用夫琅和费衍射实现屏函数的傅里叶变换 112
6.2 相干光学图像处理系统（4F系统） 117
6.3 空间滤波实验 123
思考题 126
习题 127
7 点扩展函数与光学传递函数 128
7.1 光学系统的像质评价问题 128
7.2 点扩展函数 129
7.3 等晕区内像面与物面上强度分布的卷积关系 131
7.4 简谐信息是空不变系统（等晕区）的本征信息 132
7.5 光学传递函数 135
7.6 传递函数在像质评价上的意义 139
7.7 小结 139
思考题 140
习题 140
第六章 全息照相 142
1 全息照相的过程与特点 142
2 全息照相的原理 145
2.1 惠更斯-菲涅耳原理的实质——无源空间边值定解 145
2.2 波前的全息记录 147
2.3 物光波前的再现 149
2.4 线性和二次位相变换函数的作用 152
2.5 体全息 155
2.6 小结 155
思考题 156
习题 157
3 全息术应用简介 159
3.1 全息电影和全息电视 159
3.2 全息显微技术 159
3.3 全息干涉技术 159
3.4 红外、微波及超声全息照相技术 160
3.5 全息照相存储技术 161
4 傅里叶全息图及其应用举例 162
4.1 傅里叶全息图 162
4.2 特征字符识别 162
第七章 光在晶体中的传播 165
1 双折射 165
1.1 双折射现象和基本规律 165
1.2 单轴晶体中的波面 167
1.3 晶体的惠更斯作图法 169
1.4 法线速度（相速）与射线速度波法面与射线面 172
1.5 折射率椭球 175
1.6 双轴晶体 178
思考题 180
习题 181
2 晶体光学器件 182
2.1 晶体偏振器 182
2.2 波晶片——位相延迟片 184
思考题 186
习题 187
3 圆偏振光和椭圆偏振光的获得和检验 187
3.1 垂直振动的合成 187
3.2 圆偏振光和椭圆偏振光的获得 191
3.3 圆偏振光和椭圆偏振光通过检偏器后强度的变化 193
3.4 通过波晶片后光束偏振状态的变化 194
3.5 圆偏振光和椭圆偏振光的检验 197
思考题 199
习题 201
4 偏振光的干涉及其应用 202
4.1 偏振器间的波晶片 202
4.2 显色偏振 205
4.3 偏振光的干涉条纹 206
4.4 光测弹性 207
4.5 克尔效应与泡克耳斯效应 209
4.6 会聚偏振光的干涉 211
思考题 213
习题 214
5 旋光 215
5.1 石英的旋光现象 215
5.2 菲涅耳对旋光性的解释 217
5.3 旋光晶体内的波面 220
5.4 量糖术 222
5.5 磁致旋光——法拉第旋转 223
思考题 225
习题 226
第八章 光的吸收、色散和散射 228
1 光的吸收 228
1.1 吸收的线性规律 228
1.2 复数折射率的意义 230
1.3 光的吸收与波长的关系 230
1.4 吸收光谱 231
习题 234
2 色散 234
2.1 正常色散 234
2.2 反常色散 235
2.3 一种物质的全部色散曲线 237
2.4 经典色散理论 238
习题 244
3 群速 244
思考题 249
习题 249
4 光的散射 249
4.1 散射与媒质不均匀性尺度的关系 249
4.2 瑞利散射定律 251
4.3 散射光强的角分布和偏振状态 253
4.4 喇曼散射 254
思考题 257
习题 257
第九章 光的量子性 激光 258
1 热辐射 258
1.1 热辐射的一般特征及辐射场的定量描述 258
1.2 基尔霍夫定律 261
1.3 绝对黑体和黑体辐射 263
1.4 斯特藩-玻耳兹曼定律和维恩位移定律 266
1.5 维恩公式和瑞利-金斯公式 267
1.6 普朗克公式和能量子假说 269
1.7 光源的发光效率 271
1.8 光测高温法 273
思考题 274
习题 274
2 光的粒子性和波粒二象性 276
2.1 光电效应 276
2.2 爱因斯坦光子假说与光电效应的解释 279
2.3 康普顿效应 281
2.4 波粒二象性 285
思考题 289
习题 290
3 玻尔原子模型与爱因斯坦辐射理论 291
3.1 原子结构经典理论的困难 291
3.2 氢原子光谱中的谱线系 293
3.3 玻尔假说 295
3.4 粒子数按能级的统计分布 297
3.5 自发辐射、受激辐射和受激吸收 298
3.6 粒子数反转与光放大 301
3.7 能级的寿命 302
习题 303
4 激光的产生 304
4.1 激光概述 304
4.2 激活介质中反转分布的实现 306
4.3 增益系数 308
4.4 谐振腔的作用 309
5 激光器对频率的选择 314
5.1 由谐振腔决定的纵模间隔和单模线宽 315
5.2 由激活介质辐射决定的线宽 317
5.3 小结 318
6 激光的特性及应用 319
6.1 激光光束的特性 319
6.2 激光的应用 322
6.3 光速的测量与长度单位“米”的定义 324
6.4 非线性光学效应 327