绪论

第一章 几何光学基本原理

1 几何光学基本定律

1.1 光线的概念

1.2 光线传播的基本实验定律

1.3 全反射

1.4 光学纤维

1.5 神秘的幻景——海市蜃楼

2 费马原理

2.1 光程

2.2 费马原理

3 物与像

3.1 光束 单心光束和像散光束

3.2 实像与虚像 实物与虚物

3.3 物空间与像空间 物像共轭性

4 单球面折射的物像关系

4.1 符号法则

4.2 单心光束在球面上的折射

4.3 轴上物点傍轴光线球面折射成像

4.4 傍轴物点成像

4.5 三种放大率

5 共轴球面系统的成像公式

6 透镜

6.1 厚透镜成像

6.2 薄透镜成像公式

6.3 薄透镜的焦点和焦平面

6.4 薄透镜作图成像法

6.5 物像之间的等光程性

7 理想光具组

7.1 理想光具组的基点和基面

7.2 理想光具组作图成像法

7.3 理想光具组成像公式

7.4 理想光具组的组合

思考题

习题与答案

第二章 典型几何光学仪器及像差简介

1 光阑

1.1 孔径光？

1.2 视场光？

2 像差简介

2.1 球差

2.2 彗差

2.3 像散和像面弯曲

2.4 畸变

2.5 色差

3 眼睛

3.1 眼球的结构

3.2 简化后的眼模型

3.3 非正常眼及其矫正

4 目视仪器

4.1 视放大率

4.2 放大镜和目镜

4.3 显微镜

4.4 望远镜

5 投影仪器和摄影仪器

5.1 投影仪器

5.2 摄影仪器

思考题

习题与答案

第三章 光度学和色度学简介

1 辐射度学和光度学基本概念

1.1 可见光和电磁波谱

1.2 幅射通量和光通量

1.3 发光强度和亮度

1.4 光出射度和照度

1.5 光度学单位

1.6 照明简介

2 像的亮度和照度

2.1 通过光学系统的光通量

2.2 像的亮度

2.3 像的照度

3 色度学概述

3.1 色度学基本术语

3.2 颜色随光强的变化

3.3 颜色适应和颜色对比

3.4 色调、饱和度和明度

3.5 三原色原理

3.6 色品图

3.7 色视觉变异

思考题

习题与答案

第四章 光的干涉

1 光波和光的强度

1.1 光的电磁理论

1.2 波动方程

1.3 等相面、球面波和平面波

1.4 辐射能密度和能流密度光的强度

2 光的相干叠加和非相干叠加

2.1 光的干涉现象

2.2 相干叠加和非相干叠加

2.3 相干光源

2.4 位相差和光程差

2.5 干涉的图样

2.6 干涉场中的强度分布

2.7 干涉条纹的可见度

3 分波阵面法的光的干涉

3.1 菲涅耳双镜实验

3.2 杨氏双缝实验

3.3 洛埃镜实验

3.4 菲涅耳双棱镜实验

4 分振幅法的光的干涉

4.1 概述

4.2 等倾干涉

4.3 等厚干涉

4.4 透射光的干涉

4.5 薄膜色

5 干涉的应用

5.1 增透膜和高反射膜

5.2 劈尖状薄膜

5.3 牛顿环

6 迈克耳孙干涉仪

6.1 迈克耳孙干涉仪的基本结构和原理

6.2 迈克耳孙干涉仪的应用

7 多光束的干涉 法布里－珀罗干涉仪

7.1 多光束的干涉

7.2 法布里－珀罗干涉仪

思考题

习题与答案

第五章 光的衍射

1 光的衍射现象 惠更斯－菲涅耳原理

1.1 光的衍射现象与衍射的分类

1.2 惠更斯－菲涅耳原理

2 菲涅耳衍射

2.1 菲涅耳波带

2.2 矢量图法

2.3 菲涅耳圆孔衍射

2.4 菲涅耳圆盘衍射

2.5 光的直进性与衍射的统一

3 夫琅和费衍射

3.1 概述

3.2 单缝夫琅和费衍射

3.3 圆孔夫琅和费衍射

4 衍射光栅

4.1 光栅概述

4.2 平面光栅

4.3 闪耀光栅

4.4 三维光栅

5 干涉和衍射的区别与联系

5.1 干涉和衍射的区别

5.2 干涉和衍射的联系

6 光学仪器的分辨本领

6.1 分辨本领和瑞利判据

6.2 人眼的分辨本领

6.3 望远镜的分辨本领

6.4 显微镜的分辨本领

6.5 棱镜光谱仪的色散本领和色分辨本领

6.6 光栅光谱仪的色分辨本领

7 全息照相

7.1 普通照相和全息照相

7.2 全息照相原理

7.3 全息术的应用简介

思考题

习题与答案

第六章 光的偏振

1 光的偏振现象

1.1 光的偏振现象

1.2 光的五种偏振态

2 菲涅耳公式

2.1 菲涅耳公式

2.2 反射率和透射率

2.3 洛埃镜实验中半波损失的解释

3 反射和折射时的偏振

3.1 反射和折射时的偏振现象

3.2 反射和折射时偏振现象的理论解释

3.3 马吕斯定律

4 单轴晶体的双折射

4.1 双折射现象

4.2 双折射晶体

4.3 双折射的物理解释

5 偏振器件

5.1 晶体偏振器

5.2 人造偏振片

6 圆偏振光和椭圆偏振光

6.1 波晶片

6.2 椭圆偏振光和圆偏振光的产生

6.3 各种光经波晶片后偏振态的变化

6.4 偏振光的检验

7 偏振光的干涉

7.1 平行的平面偏振光的干涉

7.2 显色偏振

7.3 会聚的平面偏振光的干涉

8 外力作用下产生的双折射

8.1 光弹性效应

8.2 电光效应

9 旋光性

9.1 旋光现象

9.2 旋光的菲涅耳解释

9.3 量糖术

9.4 磁致旋光——法拉第效应

思考题

习题与答案

第七章 光的吸收 散射 色散和速度

1 光的吸收

1.1 光的吸收定律

1.2 一般吸收和选择吸收

1.3 吸收光谱

2 光的散射

2.1 光的散射

2.2 瑞利散射

2.3 散射光的偏振状态

2.4 喇曼散射

3 光的色散

3.1 正常色散

3.2 反常色散

3.3 色散的经典理论

4 测定光速的方法

4.1 天文学方法

4.2 实验室方法概述

4.3 准确测定光速的意义

5 光的相速和群速

思考题

习题与答案

第八章 光的量子性

1 热辐射和基尔霍夫定律

1.1 热辐射概念

1.2 辐射本领和吸收本领

1.3 基尔霍夫定律

1.4 绝对黑体和灰体

2 普朗克辐射公式和能量子假说

2.1 空腔辐射体热辐射实验规律

2.2 普朗克辐射公式和能量子假说

3 光测高温法简介

4 光电效应

5 爱因斯坦光量子理论

6 康普顿效应

7 光子的质量、动量和角动量

7.1 光子的质量

7.2 光子的动量

7.3 光子的角动量

8 光的波动微粒二象性

思考题

习题与答案

第九章 激光简介

1 受激吸收、自发辐射和受激辐射

1.1 波尔假说和能级概念

1.2 受激吸收

1.3 自发辐射

1.4 受激辐射

1.5 A21、B12和B21之间的关系

2 粒子数反转

2.1 粒子数反转分布

2.2 实现粒子数反转分布的条件

2.3 三能级系统

2.4 四能级系统

3 谐振腔

3.1 谐振腔

3.2 谐振腔的阈值条件

3.3 谐振的共振频率纵模

4 激光的单色性

4.1 谱线宽度

4.2 激光的单色性

5 激光的相干性

5.1 时间相干性

5.2 空间相干性

5.3 激光的相干性

5.4 激光的横模

6 激光的应用

6.1 激光准直、测长和测距

6.2 激光加工

6.3 激光核聚变

6.4 激光通讯

习题与答案

主要参考书目