物理光学简明教程

绪论第1章 光的电磁理论1.1 光的电磁波性质1.2 单色平面波和球面波1.2.1 单色平面波的表示1.2.2 单色平面电磁波的性质1.2.3 单色球面波1.3 光源和光的辐射1.3.1 光源1.3.2 光辐射的经典模型1.3.3 辐射能1.3.4 实际光波1.4 光在介质分界面上的反射和折射1.4.1 反射定律和折射定律1.4.2 菲涅耳公式1.4.3 菲涅耳公式的讨论1.4.4 反射率和透射率1.5 全反射和隐失波1.5.1 反射系数和位相变化1.5.2 隐失波1.5.3 全反射应用举例*1.6 光波在金属表面的透射和反射1.6.1 金属中的透射波1.6.2 金属表面的反射1.7 光的吸收、色散和散射1.7.1 光的吸收1.7.2 光的色散1.7.3 光的散射1.8 单色光波的叠加和干涉1.8.1 叠加原理1.8.2 两个同频光波的叠加和干涉1.8.3 光驻波1.9 不同频率光波的叠加1.9.1 光拍1.9.2 光的相速度和群速度1.1 0复杂波的分解1.1 0.1 周期性波的分析1.1 0.3 非周期性波的分析1.1 1本章 小结思考题习题第2章 光的干涉及其应用2.1 实际光波的干涉及实现方法2.2.1 干涉条件2.1.2 光波分离方法2.2 杨氏干涉实验2.3 分波前法干涉的其他实验装置2.4 干涉条纹的对比度2.4.1 光源大小的影响2.4.2 光源非单色性影响2.4.3 两相干光波振幅比的影响2.5 平行平板产生的干涉2.5.1 条纹的定域2.5.2 等倾条纹2.6 楔形平板产生的干涉2.6.1 定域面和定域深度2.6.2 楔形平板产生的等厚条纹2.6.3 等厚条纹的应用2.7 迈克耳孙干涉仪2.8 多光束干涉2.8.1 强度分布公式2.8.2 强度公式讨论2.8.3 法布里-珀罗（FabryPerot）干涉仪2.8.4 法布里-珀罗干涉仪的应用2.9 多光束干涉原理在薄膜理论中的应用2.9.1 单层膜2.9.2 双层膜和多层膜2.9.3 干涉滤光片2.1 0本章 小结思考题习题第3章 光的衍射与现代光学3.1 惠更斯-菲涅耳原理3.2 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射3.2.1 两类衍射现象的特点3.2.2 衍射的近似计算公式3.2.3 夫琅禾费衍射与傅里叶变换3.3 菲涅耳圆孔和圆屏衍射3.3.1 圆孔衍射与半波带法3.3.2 圆屏的菲涅耳衍射3.3.3 菲涅耳波带片3.4 夫琅禾费单缝衍射3.4.1 夫琅禾费衍射实验装置3.4.2 单缝衍射光强分布公式3.4.3 单缝衍射公式的讨论3.4.4 单缝衍射的应用3.5 夫琅禾费矩孔衍射3.6 夫琅禾费圆孔衍射与成像仪器的分辨本领3.6.1 夫琅禾费圆孔衍射3.6.2 光学成像仪器中的衍射现象3.6.3 成像仪器的分辨本领3.7 多缝的夫琅禾费衍射3.7.1 强度分布公式3.7.2 强度公式的讨论3.8 衍射光栅3.8.1 光栅的分光性能3.8.2 其他光栅3.9 全息照相3.9.1 什么是全息照相3.9.2 全息照相原理3.9.3 全息照相的应用3.1 0光信息处理3.1 0.1 阿贝成像理论和阿贝-波特实验3.1 0.2 光信息处理举例3.1 1本章 小结思考题习题第4章 光的偏振和偏振器件4.1 从自然光获得线偏振光4.1.1 自然光与偏振光4.1.2 从自然光获得线偏振光的方法4.1.3 马吕斯定律和消光比4.2 晶体的双折射4.2.1 双折射现象的规律4.2.2 晶体的各向异性与电磁理论4.2.3 用惠更斯原理说明双折射现象4.3 晶体光学器件4.3.1 偏振棱镜4.3.2 波片4.4 椭圆偏振光和圆偏振光4.4.1 振动互相垂直的线偏振光的叠加4.2.2 几种特殊情况的讨论4.4.3 椭圆（圆）偏振光的旋向4.4.4 利用全反射产生椭圆和圆偏振光4.5 偏振光和偏振器件的矩阵表示4.5.1 琼斯矢量4.5.2 偏振器件的矩阵表示4.6 偏振光的干涉及其应用4.6.1 偏振光干涉原理4.6.2 光测弹性方法4.6.3 电光效应及光调制4.7 旋光4.7.1 测量旋光的装置及旋光规律4.7.2 旋光现象的解释4.7.3 磁致旋光效应4.8 本章 小结思考题习题第5章 光的量子性5.1 热辐射和普朗克能量子假说5.1.1 热辐射5.1.2 黑体辐射5.1.3 普朗克能量子假说和普朗克公式5.2 光电效应爱因斯坦光子假说5.2.1 光电效应实验5.2.2 光波动理论的困难5.2.3 爱因斯坦光子假说5.2.4 光电效应的应用5.3 康普顿效应5.4 波粒二象性5.5 光发射与吸收的量子模型5.6 本章 小结思考题习题第6章 激光6.1 光的受激吸收、自发辐射和受激辐射6.1.1 三种过程的含义和几率6.1.2 三个爱因斯坦系数的关系6.2 光在介质中的放大6.2.1 粒子数的热平衡分布和反转分布6.2.2 如何实现粒子数反转分布6.2.3 增益系数6.3 光学谐振腔6.4 激光器6.5 激光的应用6.6 非线性光学6.6.1 倍频效应6.6.2 混频效应6.6.3 光致折射率效应6.6.4 光学双稳态6.7 本章 小结思考题习题附录A 傅里叶级数、傅里叶积分和傅里叶变换附录B 贝塞尔函数附录C 与物理光学相关的诺贝尔物理学奖习题答案参考文献