具体描述
This invaluable practical guide shows how to set up working models of telescopes, microscopes, photographic lenses and projecting systems, then shows how to conduct experiments for determining accuracy, resolving power, identifying aberration, and more. Only elementary mathematics required. Index. 234 diagrams.
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读后感
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用户评价
我最近在为我的研究生课程准备一个关于**材料科学中的先进表征技术**的讲座，重点放在**X射线衍射（XRD）**和**电子显微镜（TEM）**的应用上。我希望能找到一本能将**波的衍射理论**讲得清晰透彻，并且能顺带提及其他形式波（比如电子束）的衍射特性的参考书。我在网上搜罗了一堆物理学的综合教材，但大多都只是一笔带过衍射的原理，鲜有深入剖析其数学结构的。偶然间，我朋友推荐了我这本看起来年代久远的“Optics and Optical Instruments”。我抱着试一试的心态去看了看，结果大吃一惊。这本书在处理**夫琅禾费衍射**和**菲涅耳衍射**时，没有仅仅停留在光栅的简单公式上，而是深入探讨了**艾里斑的形成机制**，并且用严谨的积分形式展示了不同孔径对光场的影响。更让我感到惊喜的是，它用很大篇幅讲解了**相干光与非相干光的区别**，并引入了**光场的自相关函数**的概念，这对于我理解TEM中电子束的相干性至关重要。这本书的叙述方式非常“硬核”，它假设读者已经非常熟悉**矢量微积分**和**偏微分方程**，所以它在推导上几乎省略了中间步骤，直奔结论。这对于我这种需要快速掌握核心理论框架的人来说是极好的，但也意味着，对于初学者，这本书可能是一座难以逾越的大山。它更像是一本为**理论物理学家**准备的入门工具书，而不是为光学实验员准备的操作手册。
评分我对**精密测量技术**领域非常感兴趣，尤其关注如何利用量子效应来提高测量精度，比如在**原子钟**和**引力波探测器**中的应用。我最近在寻找一本能清晰解释**光噪声来源**以及如何通过**压缩态光（Squeezed Light）**来突破标准量子极限（SQL）的书籍。我发现的这本“Optics and Optical Instruments”竟然有一章专门讨论了**激光器中的噪声模型**。它将激光噪声分解为**强度噪声**和**相位噪声**，并深入分析了**弛豫振荡**和**自发辐射对光场的影响**。虽然它没有直接讨论量子力学中的态叠加，但它对**光场量子化**的引入，以及如何使用**波束传播法（BPM）**来分析复杂光路中的噪声累积效应，非常有价值。书中对于**干涉仪的灵敏度分析**，是基于对**光路中微小相位扰动的响应**来建立的，这直接关联到LIGO等实验中对时空微小扰动的探测原理。它用非常经典的**傅里叶变换光谱分析**工具，来剖析这些噪声的频率特性，这与我们在分析**电子学电路噪声**时采用的方法如出一辙。这本书更像是一本连接了**经典光学**、**电磁场理论**和**现代精密测量物理学**的桥梁，帮助我理解那些看似高深的量子噪声抑制技术，实际上源于对光波基本特性的深刻理解和精准控制。
评分这本书的封面设计得相当朴实，没有那些花哨的图样，黑白为主，透着一股严谨的学术气息。我是在一个偶然的机会，在一个旧书店的角落里翻到它的。当时我正在寻找一些关于**高级流体力学**的经典著作，希望能找到一些更深入的理论模型来解决我手头的一个项目中的湍流问题。说实话，我对“光学”这个领域一直敬而远之，觉得那是非常精密的实验科学，需要昂贵的设备和极高的动手能力。然而，当我翻开这本书的目录时，我被它对理论的阐述深度所吸引。它没有急于展示那些精美的成像例子，而是直接切入到**波动方程在非均匀介质中的传播**，以及更令人头疼的**傅里叶光学**基础。特别是关于相干性和相干性测量的章节，作者似乎非常推崇**统计物理学**的视角来解读光场，这对我这种习惯于用概率和统计来理解宏观现象的研究者来说，提供了一个非常新颖的框架。它对于**光在复杂介质中的散射理论**的介绍，让我联想到了我在研究**纳米颗粒群集中的声波散射**时遇到的相似的数学难题。我本来以为这本书会充斥着大量的几何光学公式，但它几乎从头到尾都在强调光场的**电磁本质**，以及如何运用**格林函数**来解决边界条件下的复杂问题。这本书的阅读体验，与其说是在学习光学，不如说是在重温和深化对**经典电磁场理论**的理解，只是载体换成了光波。
评分我最近接手了一个关于**天体物理学中引力透镜效应**的项目，需要深入理解光线在**巨大质量体周围的弯曲路径**以及由此产生的**像差**。我需要的不是那种关于望远镜装调的实用指南，而是关于**光线在非惯性系中传播的几何基础**的理论支撑。在翻阅了大量天体物理学的教科书后，我发现它们对光线路径的描述往往是高度简化的。因此，我转向了更基础的光学理论书籍。这本书在处理**几何光学**的部分，远比我想象的要深刻。它不仅介绍了**费马原理**，还详细讨论了**变分法在光线追踪中的应用**，以及如何建立**哈密顿-雅可比方程**来描述光线传播。更关键的是，它对**透镜中的像差理论**——比如球差、彗差和像散——的数学推导极其严谨，它从**光束在不对称界面上的折射**出发，通过**泰勒展开**逐步构建出高阶像差项。这对于我模拟引力透镜产生的复杂图像畸变非常有帮助。这本书中对于**黎曼几何在光学中的潜在应用**的几处提及，虽然没有展开，但也暗示了作者深厚的数学功底和广阔的视野。它像是一个隐藏的宝藏，将那些看似简单的几何光学定律，建立在了坚实的微分几何基础之上。
评分最近我沉迷于研究**机器学习中的特征提取**，特别关注那些基于**高维空间变换**和**信息几何**的算法。我一直在寻找一种方式，能够将高维数据更好地可视化和降维，同时保持信息的完整性。在一次关于**信息论**的研讨会上，有人提到了“信息如何在传输中被调制和解调”这个话题，这立刻将我的思绪引向了**信号处理**领域。我找到的这本“Optics and Optical Instruments”竟然在探讨**信息论在光学系统中的应用**方面有着独到的见解。它没有过多涉及现代的数字通信，而是从**傅里叶变换**的角度，解释了如何通过**空间滤波**来去除信号中的噪声，或者说，如何通过**相位信息**来编码和解码数据。书中关于**全息术**的章节，简直就是一堂关于**信息存储和恢复**的精彩课程。它阐述了如何将三维信息编码到二维平面上，并通过干涉原理进行精确重建，这与我们在**深度学习中构建三维特征向量**的思路有着惊人的相似之处。这本书对于**调制传递函数（MTF）**的分析，提供了一个非常精妙的视角，将其视为一个**线性系统**对输入信号的响应函数，这让我对如何设计更鲁棒的特征提取滤波器有了新的启发。总而言之，这本书为我提供了一种用**物理波传播**的语言来重新审视**信息处理**问题的全新视角。
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