具体描述
本书介绍了高等光学的基本内容和发展方向，以现代光学的基本概念和处理方法来讨论高等物理光学现象及规律。全书共10章，主要内容有光的波动现象、电磁本质、光的偏振、干涉、衍射、
部分相干性、晶体光学、导波光学、傅里叶光学及其在光学仪器中的应用等。本书理论分析深入浅出，不拘泥于形式，简洁明了地阐述高等光学的本质内涵是其一大特色。
本书可作为高等院校光电类专业开设的高等光学课程的教材或参考书，也可供相关专业技术人员参考。
作者简介
目录信息
1.1 发展历史回顾……………………………………………………………… 1
1.2 现代光学的进展…………………………………………………………… 2
1.3 本书特色及内容…………………………………………………………… 4
第2章 光的波动性…………………………………………………………………… 6
2.1 波动描述…………………………………………………………………… 6
2.1.1 波动方程的导出…………………………………………………… 6
2.1.2 波动方程解的意义………………………………………………… 7
2.1.3 波动方程的一般表示……………………………………………… 8
2.1.4 平面波与球面波…………………………………………………… 8
2.2 简谐波……………………………………………………………………… 10
2.2.1 简谐平面波………………………………………………………… 11
2.2.2 简谐球面波………………………………………………………… 12
2.2.3 球面波的二次曲面近似…………………………………………… 12
2.3 空间频率…………………………………………………………………… 13
2.4 群速度……………………………………………………………………… 15
2.4.1 不同频率波列叠加………………………………………………… 15
2.4.2 群速色散引起的高斯脉冲展宽…………………………………… 17
2.4.3 基模高斯光束……………………………………………………… 19
思考题…………………………………………………………………………… 21
第3章 光的电磁理论与光的偏振………………………………………………… 22
3.1 电磁波……………………………………………………………………… 22
3.1.1 麦克斯韦方程组的波动性与独立性……………………………… 22
3.1.2 简谐平面电磁波…………………………………………………… 24
3.1.3 电磁波能量………………………………………………………… 26
3.2 光在无吸收介质中的反射与透射………………………………………… 29
3.2.1 反射与透射………………………………………………………… 29
3.2.2 入射光振动与入射面的影响……………………………………… 29
3.3 光的偏振性………………………………………………………………… 30
3.3.1 偏振光及起偏和检偏……………………………………………… 30
3.3.2 完全偏振光分析…………………………………………………… 32
3.3.3 偏振光的琼斯表示………………………………………………… 33
3.3.4 斯托克斯参数和庞加莱球表示…………………………………… 35
思考题…………………………………………………………………………… 38
第4章 表面光学…………………………………………………………………… 39
4.1 光在不同介质表面的传播………………………………………………… 39
4.1.1 边界条件…………………………………………………………… 39
4.1.2 界面上的反射与折射……………………………………………… 40
4.2 菲涅耳公式………………………………………………………………… 41
4.2.1 菲涅耳公式的导出………………………………………………… 41
4.2.2 菲涅耳公式的应用………………………………………………… 42
4.3 全反射……………………………………………………………………… 43
4.3.1 倏逝波……………………………………………………………… 43
4.3.2 全反射时的能量关系与相位关系………………………………… 44
4.4 薄膜的反射与透射………………………………………………………… 45
4.4.1 介质膜的膜系矩阵………………………………………………… 45
4.4.2 单膜的反射与透射………………………………………………… 47
4.4.3 双1/4波长薄膜与1/4波长玻堆………………………………… 48
思考题…………………………………………………………………………… 50
第5章 导波光学…………………………………………………………………… 51
5.1 波导内的光传播…………………………………………………………… 51
5.1.1 波导中光场的表示………………………………………………… 51
5.1.2 光场的纵向分量…………………………………………………… 52
5.2 平面波导…………………………………………………………………… 53
5.2.1 传播条件…………………………………………………………… 53
5.2.2 波导中的电磁波…………………………………………………… 54
5.2.3 本征值方程………………………………………………………… 55
5.2.4 矩形波导…………………………………………………………… 56
5.3 光纤波导…………………………………………………………………… 57
5.3.1 光纤中的传输……………………………………………………… 57
5.3.2 光纤波动方程……………………………………………………… 58
思考题…………………………………………………………………………… 63
第6章 光的干涉…………………………………………………………………… 64
6.1 一般干涉…………………………………………………………………… 64
6.1.1 双光束的干涉……………………………………………………… 64
6.1.2 干涉装置…………………………………………………………… 66
6.2 光的相干性讨论…………………………………………………………… 69
6.2.1 光的时间相干性…………………………………………………… 70
6.2.2 光的空间相干性…………………………………………………… 72
6.2.3 可见度……………………………………………………………… 74
6.3 部分相干理论……………………………………………………………… 75
6.3.1 互相干函数………………………………………………………… 75
6.3.2 扩展光源的相干性………………………………………………… 76
6.3.3 高阶干涉…………………………………………………………… 80
6.4 相关数学运算……………………………………………………………… 82
6.4.1 相关与卷积………………………………………………………… 82
6.4.2 傅里叶变换………………………………………………………… 84
6.5 光学全息…………………………………………………………………… 87
6.5.1 波前记录…………………………………………………………… 87
6.5.2 波前再现…………………………………………………………… 88
思考题…………………………………………………………………………… 90
第7章 光的衍射…………………………………………………………………… 91
7.1 衍射的解释………………………………………………………………… 91
7.1.1 惠更斯菲涅耳原理……………………………………………… 91
7.1.2 衍射理论…………………………………………………………… 94
7.2 菲涅耳衍射………………………………………………………………… 96
7.2.1 衍射的菲涅耳近似………………………………………………… 96
7.2.2 菲涅耳方形孔衍射………………………………………………… 97
7.3 夫琅禾费衍射……………………………………………………………… 99
7.3.1 夫琅禾费近似……………………………………………………… 99
7.3.2 矩形孔衍射……………………………………………………… 100
7.3.3 圆形孔衍射……………………………………………………… 101
7.3.4 光栅衍射………………………………………………………… 104
思考题…………………………………………………………………………… 106
第8章 系统衍射成像……………………………………………………………… 107
8.1 系统成像变换及点光源成像…………………………………………… 107
8.1.1 透镜成像过程中的相位变换…………………………………… 107
8.1.2 透镜成像中的傅里叶变换……………………………………… 109
8.1.3 透镜对点光源成像……………………………………………… 111
8.2 系统成像及相干传递函数……………………………………………… 114
8.2.1 系统成像………………………………………………………… 114
8.2.2 相干传递函数…………………………………………………… 116
8.3 系统的光学传递函数…………………………………………………… 118
8.3.1 非相干系统成像及光学传递函数……………………………… 118
8.3.2 调制度传递函数与相位传递函数……………………………… 119
8.3.3 调制度传递函数在摄影中的应用……………………………… 121
8.3.4 光学传递函数的特性及计算…………………………………… 123
思考题…………………………………………………………………………… 127
第9章 空间滤波…………………………………………………………………… 128
9.1 阿贝成像理论…………………………………………………………… 128
9.1.1 二次衍射成像…………………………………………………… 128
9.1.2 阿贝波特实验…………………………………………………… 128
9.1.3 相衬显微………………………………………………………… 130
9.2 空间滤波应用…………………………………………………………… 132
9.2.1 空间滤波器……………………………………………………… 132
9.2.2 简单滤波运算…………………………………………………… 133
9.2.3 线性光栅成像分析……………………………………………… 134
9.2.4 多重像产生……………………………………………………… 135
9.2.5 图像之间的相减运算…………………………………………… 135
9.2.6 图像特征识别…………………………………………………… 137
思考题…………………………………………………………………………… 139
0章 晶体光学………………………………………………………………… 140
10.1 晶体双折射……………………………………………………………… 141
10.1.1 双折射现象……………………………………………………… 141
10.1.2 介电张量………………………………………………………… 141
10.1.3 折射率椭球……………………………………………………… 143
10.2 晶体中的电磁波………………………………………………………… 145
10.2.1 晶体中的电磁场方向…………………………………………… 145
10.2.2 波法线菲涅耳方程……………………………………………… 146
10.2.3 晶体中的偏振态………………………………………………… 147
10.2.4 晶体中的电场强度……………………………………………… 148
10.3 线性电光效应…………………………………………………………… 148
10.3.1 电光效应………………………………………………………… 148
10.3.2 折射率椭球的改变……………………………………………… 149
10.3.3 线性电光系数…………………………………………………… 150
思考题…………………………………………………………………………… 152
参考文献……………………………………………………………………………… 153
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书的排版和装帧设计，坦白讲，非常传统，有点像是上个世纪末的学术著作风格。纸张质量中等偏上，印刷清晰，但图表的色彩运用非常克制，基本是黑白灰为主。我个人更喜欢现代出版物中那种多用彩色图例来区分不同物理过程的编排方式。在这本书里，很多复杂的干涉和衍射图案，全靠读者自己想象，或者去查阅其他参考资料来辅助理解。我特别花时间研究了关于光散射理论的那部分，作者对于瑞利散射和米氏散射的公式推导非常细致，每一步的假设条件都交代得清清楚楚。这对我理解大气光学中的一些现象很有帮助。但是，书中对实验仪器的介绍几乎是空白的，它似乎不太关心“如何将这些理论付诸实践”。如果你是实验室工作的技术人员，这本书可能提供的直接帮助有限，它更多的是提供理论的基石。对我来说，阅读过程像是在攀登一座知识的高峰，每一步都走得无比扎实，但过程的艰辛也难以言表，需要极强的自驱力才能坚持下来。
这本书给我的整体感觉是——“厚重且深邃”。它像一本老旧的哲学著作，每一个字都经过了千锤百炼，但同时，也带着一丝与时代脱节的沉静。我注意到，书中引用的参考文献大多是几十年前的经典文献，这固然体现了对基础理论的尊重，但也让我不禁好奇，对于近年来如超材料、光子晶体等新兴领域，这本书是否有足够的篇幅来容纳这些突破性的进展。翻阅到最后，我发现这些更“时髦”的内容只是以非常简略的附录形式出现，这使得这本书的实用价值和前沿性打了些折扣。作为一本工具书来查阅特定的公式推导，它是无可挑剔的，那种严谨的推导过程，足以让人信服。然而，如果将它视为一个学习光学全貌的指南，它的侧重点明显偏向于理论物理的根基，对于工程应用和实验设计层面的引导则显得相对薄弱。总的来说，它是一部值得收藏的经典理论著作，但如果你的目标是快速掌握现代光电技术，你可能需要配合其他更偏向应用和实验的书籍来平衡阅读的广度和深度。
这本《高等光学》的书，怎么说呢，初拿到手的时候，那种厚重感就让人觉得它分量十足，封面设计得也挺大气，一看就是那种学术范儿很足的教科书。我本来是抱着学习的心态来的，毕竟光学这个领域，从基础概念到深入的理论，都需要扎实的基础。我个人对光的波动性和粒子性之间的辩证关系特别感兴趣，翻开目录，看到里面关于电磁场理论如何与量子力学相结合的部分，心里就有些期待。不过，实际阅读起来，内容确实是相当硬核的。特别是涉及到傅里叶光学和衍射理论的那几章，公式推导得非常详尽，对于初学者来说，可能需要反复研读好几遍才能真正消化。我感觉作者在力求严谨性的同时，似乎牺牲了一点点易读性。比如，有些概念的引入，如果能多一些实际生活中的应用实例来辅助理解，可能效果会更好。这本书的图示也偏向于理论模型的展示，抽象感比较强。总的来说，它更像是一本给专业人士深造用的参考书，而不是一本入门读物。对于我这种需要从头梳理知识脉络的人来说，每读完一个章节，都得花大量时间去消化那些密集的数学表达，然后尝试在脑海中构建出清晰的物理图像。这本书的价值毋庸置疑，但阅读体验上，需要读者付出极大的专注度和耐心。
说实话，我拿到《高等光学》这本书后，最大的感受就是“挑战”。我一直以为自己对物理学有一定基础，但这本书里的内容深度，完全超出了我此前的想象。它不像市面上那些流行的科普读物，用生动的语言把复杂的现象描绘得栩栩如生。这本书的语言风格非常典雅、严谨，充满了教科书特有的那种不容置疑的权威感。我记得有一次，我试图理解其中关于光束传播的矩阵光学部分，那些ABCD参数的来回变换，简直让人头晕脑胀。它似乎默认读者已经完全掌握了线性代数和微积分的高级应用，直接进入到物理推导的深水区。我尝试对照着网上的教学视频，但发现视频往往只讲解了核心思想，而这本书里包含了所有中间步骤的详细论证，这点倒是值得称赞，体现了编者的学术良心。然而，对于我这种更偏向于应用和实验的背景来说，书中对于一些前沿技术如非线性光学和全息成像的探讨，虽然涉及到了，但感觉有些点到为止，没有展开深入的实例分析，略感遗憾。这本书更像是理论的殿堂，让人望而生畏，但也确实是衡量一个人光学知识深度的一把标尺。
《高等光学》这本书的阅读体验，可以说是冰火两重天。一方面，它确实涵盖了经典光学到部分现代光学的核心内容，知识体系的构建非常完整，逻辑链条清晰得如同精密仪器一般，没有丝毫的松懈。我尤其欣赏它对于“光的量子化描述”和“经典电磁波理论的统一性”的处理，这部分展现了极高的数学美感和物理洞察力。另一方面，这本书的“温度”稍显不足。阅读过程中，我感觉自己像是一个孤立的思考者，缺乏与作者或教材的互动感。例如，在讲解偏振光部分时，如果能加入一些关于液晶显示技术或偏振滤光片工作原理的现代案例，哪怕是简短的脚注，都会让理论的学习过程不那么枯燥。这本书更像是一份极其详尽的学术报告汇编，而不是一本旨在激发学习热情的教材。对于那些已经对光学有一定了解，希望查漏补缺或进行深度理论回顾的读者，它无疑是顶级的资源。但对于那些希望通过阅读建立对光学世界宏观兴趣的新手，这本书的“门槛”可能会把很多人挡在外面，让人感觉有些挫败。
赵老师笔误太多了，很多地方写得也不好，趁着几年好好和出版社谈谈改一改吧，出版社不再版是有原因的
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