Problems and Solutions on Optics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Publishing Company

作者:Yung-Kuo, Lim; Physics Coaching Class;

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:1991-06

价格:USD 81.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789810204389

丛书系列:

图书标签:

• physics
• 光学
• 物理学
• 问题求解
• 习题集
• 光学原理
• 电磁波
• 光学仪器
• 大学物理
• 经典光学
• 光波

《光学：概念与应用》 本书深入探讨了光的本质、行为及其在现代科学与技术中的广泛应用。我们从基础的光学原理出发，逐步展开，旨在为读者构建一个清晰而全面的光学知识体系。 第一部分：基础光学 我们将从光的基本属性入手，包括光的波动性与粒子性。读者将学习到光的传播，例如直线传播、反射和折射定律，并了解这些基本定律在透镜、棱镜和反射镜等光学元件中的应用。对光的干涉和衍射现象的详细阐述，将帮助读者理解为何光会呈现出如此奇妙的波纹图案，以及这些现象如何在光学仪器中得到利用，例如提高分辨率和实现全息成像。我们还将探讨光的偏振，理解其物理意义和在液晶显示、偏振片等方面的实际应用。 第二部分：几何光学与仪器 在几何光学部分，本书将重点关注透镜和反射镜的成像原理。读者将学习如何利用光线追迹法来绘制像的位置和大小，并理解不同类型的透镜（如凸透镜、凹透镜）和反射镜（如凹面镜、凸面镜）所形成的虚像和实像。在此基础上，我们将深入介绍各种光学仪器的工作原理，包括但不限于： 显微镜： 从简单的放大镜到复杂的光学显微镜，本书将揭示其放大原理，以及如何利用多组透镜来观察微观世界的细节。 望远镜： 探索折射望远镜和反射望远镜的设计，以及它们如何汇聚遥远星光，让我们得以窥探宇宙的奥秘。 相机： 分析相机镜头的光学设计，以及如何控制光线进入，形成清晰的图像。 其他仪器： 如光谱仪（分析光的成分）、干涉仪（精确测量微小距离）等，将展示光学原理在科学研究中的重要作用。 第三部分：物理光学与现代应用 物理光学部分将超越几何学的束缚，深入到光的波动和量子特性。本书将详细介绍激光器的工作原理，包括受激辐射、光放大以及不同类型激光器的特性。激光的相干性、单色性和高方向性使其成为工业制造、医疗手术、通信技术和科学研究等领域的强大工具，本书将深入探讨这些应用。 我们还将触及现代光学的前沿领域。光纤通信的原理及其在信息传输中的革命性作用将被详尽解析，包括光的全反射以及光纤的结构与性能。读者将了解到光的量子性质，如光子及其在光电效应中的表现，这将引出半导体光学器件，如LED（发光二极管）和太阳能电池的工作机制。 第四部分：光的相互作用与先进技术 本部分将进一步拓展光的应用范围，深入研究光与物质的相互作用。从材料的光学特性，如吸收、透射和散射，到非线性光学现象，如倍频和光致变色，我们将揭示物质如何影响光的传播和能量。 本书还将介绍全息术的原理，讲解如何记录和重建物体的三维信息。此外，我们还将触及一些新兴的光学技术，如光学传感器的设计与应用，它们如何利用光来测量各种物理量；以及光镊技术，它如何利用光束来操纵微观粒子，在生物物理学等领域展现出巨大的潜力。 学习目标 阅读完本书后，您将能够： 清晰理解光的波动和粒子二象性。 熟练运用几何光学定律分析成像问题。 掌握常见光学仪器的基本工作原理。 深入了解激光、光纤通信等现代光学技术。 初步认识光与物质相互作用的复杂性及其在技术中的应用。 本书语言严谨，结构清晰，配以丰富的图示和示例，旨在为对光学感兴趣的学生、研究人员及工程技术人员提供一本宝贵的参考资料。无论您是初学者还是希望深化理解的专业人士，本书都将为您开启一扇通往奇妙光学世界的大门。

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这本书的排版和装帧，给我的感觉是那种扎实、耐用的学术用品的典范。它没有花哨的色彩或花哨的插图，一切都以信息传递的效率为最高准则。墨水的浓淡、公式的字体大小，都体现出一种对读者专注力的尊重。我尤其欣赏它对符号系统的统一性管理。在光学研究中，不同分支对同一物理量可能会使用不同的符号表示，这常常是造成阅读困难的元凶。然而，在这本书中，从第一章到最后一章，符号体系的连贯性达到了近乎完美的程度，这使得我可以在不同章节间流畅地切换，而不用频繁地翻回附录进行符号对照。这种细节上的精细打磨，对于需要长时间、高强度阅读的读者来说，是极其重要的加分项。它让学习过程变得更加顺滑，极大地减少了因格式不统一而产生的认知负担。它传递出的信息是：我们专注于物理本身，而非形式上的炫技。这种严谨、务实的态度，在当今的许多出版物中是比较少见的，让人感到踏实可靠。

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坦白说，我对这本书的“解题思路”部分尤为推崇。很多市面上的习题集，只是提供了一个从 A 点到 B 点的直线路径，但这条路往往是作者早已规划好的“最佳路线”。而《Problems and Solutions on Optics》的伟大之处在于，它经常会提供不止一种解题方案，并且对每种方案的优劣进行了精炼的点评。例如，在解决一个涉及复杂折射率分布的波导问题时，书中可能会先展示传统的微扰法，随后紧接着介绍一种基于变分原理的更具普适性的方法。通过对比这两种思路，我不仅学会了解决当前问题，更重要的是，我理解了在面对一个全新的物理场景时，应该如何权衡不同数学工具的适用性和计算复杂度。这种对比式的教学法，极大地提升了我的批判性思维能力，让我不再把任何一种解法视为唯一的真理。它教会了我，物理学的魅力往往在于选择最合适的工具去驾驭复杂的世界，而这本书，就是最好的工具箱。

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如果要用一个词来形容我对这本《Problems and Solutions on Optics》的整体感受，那会是“系统性重构”。它不仅仅是知识点的罗列，它构建了一个完整的、相互印证的知识体系。我发现，很多我过去零散学习的知识点，通过这本书中的串联，突然之间就找到了它们在整个光学领域中的精确位置。举个例子，几何光学中的费马原理，常常被独立讲解，但在书中，它被巧妙地引入到波动光学中，作为处理光线传播的极限近似，并通过对瑞利判据的讨论，清晰地展示了从波动到几何的过渡机制。这种跨领域的融会贯通，是真正掌握一门学科的标志。这本书的难度梯度设置非常巧妙，它不会让初学者因一开始的挫败感而放弃，也不会让高阶学习者因内容过于基础而感到厌倦。它如同一个精密的阶梯，每走一步，都能感受到自己对光学理解深度的提升。这对于准备进入高阶研究，尤其是需要进行理论建模和实验验证的科研人员来说，无疑是不可多得的宝贵资源。

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说实话，当我第一次翻开这本汇集了众多光学难题的册子时，内心是忐忑的，毕竟“Problems and Solutions”的组合往往意味着对读者已有知识的极限考验。然而，实际的阅读过程远比我想象的要平易近人，这得益于其对解题步骤的极致清晰化处理。作者似乎深知初学者在面对复杂光学系统时最容易迷失的方向，因此，在每一个例题的分解中，他们都像是用一把锋利的手术刀，将复杂的物理过程层层剥开，直至最核心的物理原理浮现。特别是在涉及到偏振光在各向异性介质中传播的那几章，传统的教科书往往只给出爱尔兰光学方程的最终形式，而这本书却详尽地展示了如何从麦克斯韦方程组出发，一步步构建出双折射的数学模型，并最终导出光束传播的实际路径。这种“追本溯源”的教学方式，极大地增强了我的物理直觉，让我不再满足于套用公式，而是开始理解公式背后的物理图像。这本书的价值不在于它包含了多少题，而在于它教会了我如何**思考**这些题，如何用最优雅、最少假设的物理语言来描述自然现象。它对理论的深度挖掘，让我在面对新的、未曾谋面的问题时，也能迅速建立起有效的分析框架。

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这本《Problems and Solutions on Optics》的阅读体验，简直是一场波澜壮阔的物理思维探险。我作为一名物理系本科生，一直苦于理论学习与实际解题能力之间的鸿沟，这本书恰好填补了这个空白。它并非那种枯燥的教科书式堆砌公式，而更像是一位经验丰富、耐心十足的导师，在每一个关键的知识点上都设置了精心设计的“陷阱”和“捷径”。比如，在处理衍射光栅问题时，作者不仅仅给出了最终的答案，更深入地剖析了傅里叶光学与波动方程在特定边界条件下的耦合机制，那种从宏观现象回溯到微观理论的推导过程，让人拍案叫绝。更令人称道的是，它对不同光学分支的覆盖面极广，从几何光学中的复杂成像系统误差分析，到量子光学中对光子态的深入探讨，每一章的难度都经过了精妙的梯度设计。即便是那些我自认为已经掌握的经典问题，翻阅这本书的解法后，也会发现自己原先的思路存在着细微的逻辑漏洞。这种高强度的智力挑战，在提升解题速度的同时，更重要的是塑造了一种严谨、多维度的物理建模思维。对于任何想真正吃透光学的人来说，这本书不是工具书，它更像是一本武功秘籍，需要时间去领悟和磨练。

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