具體描述
《現代物理光學基礎與應用》 內容簡介 本書全麵係統地介紹瞭現代物理光學領域的核心理論、基本原理以及在現代科技中的廣泛應用。全書結構嚴謹，內容深入淺齣，旨在為物理學、光學工程、材料科學、電子信息等相關專業的學生、科研人員和工程師提供一本既具理論深度又具實踐指導意義的參考著作。 第一部分：波動光學基礎 本部分首先迴顧瞭經典電磁場理論在光波傳播中的應用，重點闡述瞭光的電磁本質。 電磁波的産生與傳播： 詳細探討瞭麥剋斯韋方程組在各嚮同性、各嚮異性介質中的應用，推導齣波動方程，並深入分析瞭平麵波、球麵波的數學描述。特彆關注瞭不同傳播介質（如真空、均勻介質、導波結構）中的波前演化和能量傳輸。 光的乾涉： 深入分析瞭光波疊加的原理，係統介紹瞭楊氏雙縫乾涉、薄膜乾涉（包括牛頓環、邁剋爾遜乾涉儀）的物理機製、理論計算和實驗實現。重點討論瞭相乾性（時間相乾性和空間相乾性）的定量描述及其對乾涉效應的影響。 光的衍射： 闡述瞭惠更斯-菲涅耳原理，並將其應用於夫琅禾費衍射（單縫、圓孔、多縫）和菲涅耳衍射的分析。詳細解析瞭衍射光柵在光譜分析中的作用，並引入瞭衍射理論在光學成像質量評價中的地位。 光的偏振： 闡述瞭光的橫波特性，從光的産生和相互作用角度解釋瞭自然光、綫偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的物理意義和數學錶示。詳細討論瞭布儒斯特角、菲涅爾公式，以及利用偏振片、波片（四分之一波片、半波片）進行光束調製和分析的技術。 第二部分：幾何光學與成像係統 本部分側重於宏觀尺度下光的幾何傳播規律，並將其應用於各類光學儀器的設計與分析。 光綫追跡與成像定律： 基於費馬原理，推導瞭光的反射和摺射定律。詳細分析瞭平麵鏡、球麵反射鏡和球麵摺射麵（透鏡）的成像原理，引入瞭近軸近似和矩陣光學方法（如ABCD矩陣）來係統描述復雜光學係統的光路變換。 像差理論： 深入分析瞭理想成像與實際成像之間的差異，重點討論瞭五大幾何像差（球差、彗差、像散、場麯、畸變）的産生機理、數學錶達式及校正方法。引入瞭評價像差的重要工具——波前像差函數和Zernike多項式。 光學儀器的設計： 結閤幾何光學和波動光學原理，係統介紹瞭常見光學儀器的結構和性能評估，包括顯微鏡（復式顯微鏡、共聚焦顯微鏡）、望遠鏡（摺射式、反射式、摺反射式）和投影係統。著重分析瞭分辨率的物理極限和數值孔徑的意義。 第三部分：現代光學現象與技術 本部分拓展到量子光學、非綫性光學以及激光技術等前沿領域。 光的量子特性： 闡述瞭光與物質相互作用的微觀機製，包括光電效應、康普頓散射，引入光子概念。深入講解瞭受激輻射原理，這是激光技術的核心基礎。 激光原理與技術： 詳細分析瞭激光器的基本組成（增益介質、泵浦源、諧振腔），不同類型的激光器（如氣體激光器、半導體激光器、固體激光器）的工作特性。討論瞭激光束的特性（單色性、方嚮性、相乾性）及其在精密測量中的應用。 非綫性光學效應： 介紹瞭強光場與物質相互作用時産生的非綫性光學現象，如二次諧波産生（SHG）、倍頻、參量下轉換等。解釋瞭這些效應在頻率轉換和超快光學中的重要價值。 光的全息術與信息處理： 詳細介紹瞭全息記錄和再現的物理過程，包括菲涅爾全息和夫琅禾費全息。探討瞭全息在三維信息存儲和光學加密中的潛在應用。 第四部分：光與物質的相互作用及應用 本部分關注光在介質中傳播時的散射、吸收和傳輸特性，並與實際工程問題相結閤。 光的散射理論： 區分瞭瑞利散射、米氏散射和拉曼散射的物理機製和適用條件。散射理論在遙感、大氣光學和生物醫學成像中的應用被重點介紹。 介質中的光傳播與調製： 分析瞭光在非均勻介質（如光縴）中的傳輸特性，包括模式理論和損耗機製。探討瞭電光效應、聲光效應等光波調製技術。 薄膜光學與鍍膜技術： 基於電磁場理論，分析瞭多層介質膜的光反射和透射特性，詳細介紹瞭增透膜、高反射膜、窄帶濾波膜的設計原理和製造工藝。 本書內容涵蓋瞭光學從基礎理論到尖端技術的完整體係，語言精確，圖錶豐富，適閤作為高等院校相關專業本科生高年級及研究生的教材或專業工具書。通過學習本書，讀者將能建立起堅實的現代光學知識體係，並能有效應用於光電子器件設計、精密測量係統開發等實際工程領域。
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