基础光学

前言绪论01光学及其研究内容02光学发展史03学习方法第1章几何光学11几何光学的基本概念和基本定律111光源、光波与光线的概念112光线传播的基本定律113全反射114折射棱镜12惠更斯原理121惠更斯原理的物理表述122对光的反射和折射定律的解释13费马原理131光程的概念132费马原理的表述133费马原理对几何光学传播定律的验证14光学成像的基本概念141光束、光具组、像与物142物方和像方、理想光具组、物与像的共轭性143等光程性、等光程面15共轴球面组的成像规律151单球面的折射规律152傍轴光线的成像规律153傍轴物点的成像规律和横向放大率154多球面逐次成像16透镜及其成像规律161薄透镜焦距公式162成像公式——高斯公式和牛顿公式163薄透镜成像的作图法164共轴透镜组成像17光学成像仪器171眼睛的构造和成像机能172放大镜和目镜173显微镜174望远镜175照相机176投影仪18光度学和光阑181光度学简介182辐射通量和光通量183发光强度184照度185亮度186光阑19像差191球差192彗差193像散和场曲194畸变195色像差习题第2章光的波动概念和描述21描述光波的基本参数22光速和光强23光波的基本分类及其数学描述231平面波的数学描述232球面波的数学描述233共轭光波及光强的复振幅表示24波前函数习题第3章光的偏振31光波的偏振态311偏振片312自然光313线偏振光314马吕斯定律315部分偏振光316圆偏振光317椭圆偏振光32完全偏振光的琼斯矩阵表示321琼斯矢量322偏振光的琼斯矩阵表示33立体视觉与立体电影331立体视觉332立体电影习题第4章光波在界面的反射和折射规律41入射、反射和折射光的光矢量的分解42菲涅耳反射和折射公式43光在界面反射时的相位跃变——半波损失44光在介质界面传播时偏振态的变化——布儒斯特角45几种典型情况下反射光的相位变化451正入射452掠入射*453全反射454光在多层介质界面的反射和折射46光强和能流的反射率和透射率47斯托克斯倒逆关系习题第5章光的干涉51波的叠加原理52波的相干叠加和非相干叠加521波的干涉522相干叠加53光波的相干条件54两个理想点光源的干涉55杨氏干涉56干涉条纹的反衬度57分波前干涉571菲涅耳双面镜572菲涅耳双棱镜573劳埃德镜58分振幅干涉581等倾干涉582等倾干涉条纹的特点583等厚干涉584楔形薄膜的等厚条纹——劈尖干涉585牛顿环586增透膜和增反膜587迈克尔逊干涉仪588光场的时空相干性589多光束干涉法布里珀罗干涉仪习题第6章光的衍射61衍射现象62光的衍射及其分类63衍射的特点64惠更斯菲涅耳原理65菲涅耳基尔霍夫衍射积分公式66衍射的巴比涅原理67菲涅耳衍射68矢量图解法69菲涅耳波带片610夫琅禾费单缝衍射6101利用振动矢量图法求解单缝夫琅禾费衍射的光强分布6102利用菲涅耳夫琅禾费衍射积分公式求解单缝夫琅禾费衍射的光强分布6103夫琅禾费单缝衍射的光强分布特点611夫琅禾费矩孔衍射612夫琅禾费圆孔衍射以及光学仪器的分辨本领6121夫琅禾费圆孔衍射6122光学仪器的分辨本领习题第7章衍射光栅71夫琅禾费多缝衍射711多缝衍射的强度分布712缝间干涉引起的光场分布72衍射光栅721光栅光谱的形成原理722光栅光谱的谱线宽度723光栅的色散本领724光栅的色分辨本领725光栅的自由光谱范围73闪耀光栅74全息技术基础741全息技术发展历史简述742波前记录与再现743全息照相的特点744全息图的分类习题第8章晶体光学81双折射现象811晶体的光轴812晶体中光波的偏振82晶体中光波的波面821主折射率、正晶体和负晶体822晶体中的波面83利用惠更斯作图法确定o光和e光的传播方向831光在主截面内的斜入射832光在主截面内的垂直入射833光在垂直于光轴的平面内的斜入射84晶体光学器件841晶体偏振片842偏光棱镜843偏光分束棱镜844波晶片——偏振态的改变845补偿器85偏振光的检验851自然光和圆偏振光的甄别852部分偏振光和椭圆偏振光的甄别86偏振光的干涉861偏振片的相对位置引起的附加相位差862δ′=δ时偏振光的干涉863δ′=δ+π时偏振光的干涉864出现干涉条纹的偏振光干涉87电光效应871克尔效应872泡克耳斯效应88旋光性881晶体的旋光882液体的旋光883对旋光现象的解释884磁致旋光习题第9章光波与介质的相互作用91光与物质相互作用的经典理论92光的色散921色散的观测922正常色散923反常色散93光的吸收94光的散射941光的散射现象942瑞利散射943米氏散射944拉曼散射习题附录附录A常用物理常数附录B折射率表附录C常用光源的典型谱线和波长附录D几种物质的旋光度率附录E显微镜的物镜和目镜附录F光度学单位换算表附录G典型光学玻璃的色散参考文献