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