（三）匹配滤波器和特征识别 22 1
前言 1
第一章傍轴矩阵光学基础 1
目录 1
§1-1 光线传播的基本规律 2
§1-2光学系统的成象问题 5
（一）简单的空间滤波 21 8
§1-3 光线状态的描述及其变化规律 8
（一）光线状态的描述 9
（二）折射过程中光线状态的变换 11
（三）平移过程中光线状态的变换 13
§1-4 单球面成象的条件和规律 傍轴近似 14
（一）理想光学系统的系统矩阵 19
§1-5 理想光学系统的成象规律 19
（二）理想光学系统的物－象关系 20
（三）理想光学系统的基点 29
（四）反向光路问题 40
§1-6 几个简单应用 43
（一）放大镜 43
（二）望远镜和显微镜 46
（三）摄远物镜和变焦距物镜 50
（四）共轴折－反射球面系统（折－反系统） 54
（五）光学谐振腔的稳定条件 58
（一）辐射能通量、辐亮度和辐照度 62
§1-7通过光学系统的光能 62
（二）光谱光视效率和光通量 65
（三）限制光束孔径的光阑 67
（四）通过光学系统的光通量、象的亮度和照度 71
第二章波动光学基础 75
§2-1 简谐波 75
（一）一维简谐波 76
（二）简谐波的复数表示 78
（三）三维空间内的简谐波 79
§2-2 非简谐波 84
（一）一维非简谐波 85
（二）波动方程式 89
（三）三维非简谐波 90
（一）光波的电磁性质和横波性 93
§2-3 光波的基本性质 93
（二）平面波的反射和折射 96
（三）光波的能流密度和辐照度 99
§2-4 光波的叠加和相干性 101
（一）叠加原理 102
（二）光波的相干性 102
（三）干涉条纹的可见度 110
（四）相干光的获得 112
第三章光波衍射——光场分布的傅里叶变换 115
§3-1 光的衍射现象 115
§3-2 惠更斯-菲涅耳原理 116
（一）惠更斯－菲涅耳原理 117
（二）衍射屏和屏函数 121
（三）互补屏和巴俾涅原理 122
§3-3 菲涅耳衍射与夫琅和费衍射 123
（一）菲涅耳衍射 125
（二）夫琅和费衍射 127
§3-4 透镜的相位变换作用和傅里叶变换作用 130
§3-5 夫琅和费衍射和空间频谱 134
§3-6夫琅和费衍射的基本性质 141
§3-7 几种简单衍射屏的夫琅和费衍射 143
（一）正弦振幅光栅 144
（二）单狭缝 148
（三）圆孔 153
（四）光学仪器的分辨本领 156
§3-8多缝的夫琅和费衍射 光栅 160
（一）光栅的衍射图象 160
（二）光栅的性能参数和光栅光谱 167
（三）闪耀光栅 171
§3-9菲涅耳衍射 177
（一）菲涅耳圆孔衍射 177
（二）菲涅耳圆屏衍射 179
（三）菲涅耳余弦型环带光栅（波带片） 180
第四章象的形成和处理 185
§4-1 物在相干光照明下的成象 185
（一）二次衍射成象理论 185
（二）阿贝－波特实验 190
（三）透镜有限孔径的影响和振幅脉冲响应 194
（一）点扩展函数（PSF） 199
§4-2物在非相干光照明下的成象 199
（二）光学传递函数（OTF） 200
§4-3波前重现成象（全息术） 206
（一）波前的概念 206
（二）波前的记录 207
（三）波前重现成象 210
§4-4 空间滤波和光学信息处理 216
（二）相－幅滤波器、相衬法 218
第五章光的偏振 226
§5-1 光波的偏振状态及其琼斯矩阵表示法 226
（一）偏振光 226
（二）非偏振光（自然光） 236
（三）部分偏振光和相干矩阵 238
§5-2光在晶体中的双折射 242
（一）双折射现象 247
（二）单轴晶体中的单色平面波 254
§5-3 晶体中光的振动方向和传播方向的几何图示 254
（一）波法线椭球和折射率椭球 254
（二）对偶规则、波法线方程和光线方程 258
（三）单轴晶体的光线面和法线面 260
（四）双轴晶体的光线面和法线面 265
§5-4变换偏振状态的光学元件 266
（一）改变光波偏振状态的光学晶体元件 266
（二）偏振光学元件的矩阵表示——琼斯矩阵 270
（三）光波偏振态的变换 275
§5-5光波偏振态的定性分析和定量测量 278
（一）光波偏振态的定性分析 278
（二）光波偏振态的定量测量 279
（一）实验装置干涉光的辐照度 281
§5-6 偏振光的干涉 281
（二）显色偏振 283
（三）出现干涉条纹的偏振光干涉 284
（四）光测弹性 285
§5-7旋光性、电光效应和磁致旋光 289
（一）非线性极化 289
（二）旋光效应 290
（三）线性电光效应 296
（四）磁致旋光性（法拉第效应） 303
§5-8二次谐波的产生（倍颖效应） 306
附录Ⅰ 傅里叶变换的基本概念和公式 311
附录Ⅱ 透镜的傅里叶变换性质的证明 323
附录Ⅲ阿贝正弦条件 327
索引 328