Schaum's Outline of Optics pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:McGraw-Hill

作者:Hecht, Eugene

出品人:

頁數:256

译者:

出版時間:1974-11

價格:$ 23.73

裝幀:Pap

isbn號碼:9780070277304

叢書系列:

圖書標籤:

• 光學
• 物理學
• Schaum's Outline
• 光學大綱
• 物理光學
• 幾何光學
• 波動光學
• 電磁理論
• 大學教材
• 理工科

《光學基礎與應用：現代視角》 圖書簡介 本書旨在為物理學、工程學及相關領域的研究者和高年級本科生提供一個全麵、深入且現代的光學基礎教程。它不僅僅是對經典光學理論的重述，更著重於將理論框架與當代光學實驗和技術應用緊密結閤，引導讀者理解光與物質相互作用的深刻機製，並掌握解決復雜光學問題的分析工具。 全書內容結構經過精心設計，力求邏輯清晰，循序漸進，從最基本的波動光學的原理齣發，逐步過渡到更復雜的幾何光學、衍射理論、偏振現象，直至現代光學中的非綫性光學和量子光學前沿概念。我們尤其注重對數學工具的嚴謹推導和物理圖像的直觀闡釋，確保讀者在掌握計算技巧的同時，對物理本質有深刻的洞察。 第一部分：光的基礎——幾何光學與波動理論的橋梁 本部分聚焦於光的基本行為，從宏觀的路徑描述到微觀的波粒二象性探討。 第一章：光綫的幾何描述與成像原理 本章從費馬原理齣發，構建瞭幾何光學的基礎。我們詳細分析瞭平麵鏡、球麵鏡和透鏡係統的成像規律，引入瞭斯奈爾定律（Snell’s Law）及其在棱鏡和光導縴維中的應用。重點討論瞭像差理論，包括球差、彗差、像散、場麯和色差的成因與校正方法。通過大量的實例和解析幾何方法，讀者將能熟練設計和分析簡單的光學儀器，如望遠鏡和顯微鏡。此外，本章還探討瞭光綫追跡法（Ray Tracing）的矩陣錶示，即ABCD矩陣，用以簡化復雜多元件係統的分析。 第二章：電磁波理論基礎 本章為後續波動光學內容奠定堅實的電磁場基礎。我們從麥剋斯韋方程組齣發，在無源、無耗散介質中推導齣自由空間中的光波方程。詳細討論瞭平麵電磁波的性質，包括其傳播方嚮、能量流（坡印廷矢量）以及波前與相位關係。隨後，深入分析瞭各嚮異性介質中的電磁場傳播，重點闡述瞭電場強度、位移矢量和磁場強度之間的關係，並引入瞭本徵電場和本徵磁場概念，為理解雙摺射現象做好鋪墊。 第三部分：光學的核心——乾涉、衍射與偏振 這三章構成瞭經典光學分析的核心，是理解所有光學現象的基礎。 第三章：光的乾涉現象 本章係統闡述瞭光波疊加的原理。首先，從相乾性（時間相乾性和空間相乾性）的概念入手，解釋瞭維持穩定乾涉圖樣的條件。隨後，詳細分析瞭楊氏雙縫乾涉的理論模型及其修正。緊接著，我們深入探討瞭薄膜乾涉，包括等厚乾涉和等傾乾涉，並分析瞭抗反射塗層和增透膜的應用。最後，引入瞭傅裏葉變換在高階乾涉理論中的應用，以及邁剋爾遜乾涉儀在測量和光譜分析中的應用。 第四章：光的衍射 本章處理光波繞過障礙物或孔徑邊緣傳播時的現象。我們從惠更斯-菲涅耳原理齣發，推導齣菲涅耳衍射（近場）和夫琅禾費衍射（遠場）的數學模型。對單縫、圓孔、多縫（光柵）的夫琅禾費衍射進行瞭詳盡的解析，特彆是光柵方程在光譜分析中的關鍵作用。此外，本章還涵蓋瞭衍射極限、空間頻率過濾的概念，並介紹瞭二維孔徑的衍射模式，如方形孔徑和圓形孔徑（艾裏斑）。 第五章：光的偏振 本章專注於光的橫波特性。我們從橫電磁波的電場矢量方嚮描述齣發，區分瞭綫偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光。詳細分析瞭自然光、部分偏振光的強度和偏振度。重點討論瞭通過反射和散射産生偏振的現象，包括布儒斯特角（Brewster's Angle）。引入瓊斯演算（Jones Calculus）作為分析偏振元件（如波片和偏振片）的強大工具，並討論瞭反射和透射中菲涅耳係數的應用。 第四部分：光與物質的相互作用及現代光學前沿 本部分將理論擴展到更高級的主題，關注光與材料的動態相互作用，以及現代光學技術背後的原理。 第六章：光與物質的相互作用——吸收、散射與輻射 本章探討瞭光與原子和分子能級之間的定量關係。詳細解釋瞭吸收（Absorption）、自發輻射（Spontaneous Emission）和受激輻射（Stimulated Emission）的概率，這是激光理論的基石。我們引入瞭愛因斯坦的輻射係數，並討論瞭拉曼散射和瑞利散射的物理機製，解釋瞭天空呈藍色的原因。 第七章：光學係統的高級分析——傅裏葉光學 本章將波動光學提升到信息處理的高度。基於夫琅禾費衍射的傅裏葉變換性質，我們闡述瞭光學係統作為傅裏葉變換器的角色。詳細分析瞭空間濾波技術，包括相襯成像（Phase Contrast Imaging）的原理，這在生物醫學成像中至關重要。本章還介紹瞭全息術的基本原理，解釋瞭記錄和再現三維像所需的振幅和相位信息編碼。 第八章：激光原理與應用 本章是現代光學技術的核心。從受激輻射的原理齣發，係統介紹瞭激光器的基本組件：增益介質、泵浦源和光學諧振腔。深入分析瞭粒子數反轉、閾值條件和增益飽和現象。詳細探討瞭不同類型的諧振腔，以及激光的輸齣特性，如單模和多模操作、綫寬和相乾性。最後，概述瞭高斯光束（Gaussian Beam）的傳輸特性及其在光縴通信和激光加工中的應用。 第九章：非綫性光學導論 本章介紹瞭光強足夠高時，介質的極化響應不再是綫性的情況。我們推導瞭非綫性極化率張量，重點分析瞭二階非綫性效應，如倍頻（Second Harmonic Generation, SHG）和參量下轉換（Parametric Down-Conversion）。討論瞭三階非綫性效應（如剋爾效應）在光縴中的重要性及其在光孤子産生中的作用。 總結 本書通過嚴謹的數學推導和對物理圖像的細緻描繪，構建瞭一個完整的現代光學知識體係。它不僅為學生提供瞭解決標準光學問題的能力，更為他們深入研究如光電子學、納米光子學和量子光學等前沿領域打下堅實的基礎。書後的附錄包含關鍵常數、矩陣代數迴顧及詳細的習題集，以幫助讀者鞏固所學知識。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆