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绪论1

0．1 光学的研究内容和方法1

0．2 光学发展简史2

第1章 光的干涉9

1．1 波动的独立性、叠加性和相干性9

1．2 由单色波叠加所形成的干涉图样14

1．3 分波面双光束干涉18

1．4 干涉条纹的可见度光波的时间相干性和空间相干性25

1．5 菲涅耳公式30

1．6 分振幅薄膜干涉（一）——等倾干涉33

1．7 分振幅薄膜干涉（二）——等厚干涉38

视窗与链接昆虫翅膀上的彩色41

1．8 迈克耳孙干涉仪42

1．9 法布里-珀罗干涉仪 多光束干涉45

1．10 光的干涉应用举例 牛顿环50

视窗与链接增透膜与高反射膜52

附录1．1振动叠加的三种计算方法56

附录1．2 简谐波的表达式 复振幅57

附录1．3 菲涅耳公式的推导58

附录1．4 额外光程差60

附录1．5 有关法布里-珀罗干涉仪的（1-38）式的推导62

附录1．6 有同一相位差的多光束叠加63

习题66

第2章 光的衍射69

2．1 惠更斯-菲涅耳原理69

2．2 菲涅耳半波带 菲涅耳衍射72

视窗与链接透镜与波带片的比较79

2．3 夫琅禾费单缝衍射82

2．4 夫琅禾费圆孔衍射89

2．5 平面衍射光栅92

视窗与链接光碟是一种反射光栅102

2．6 晶体对X射线的衍射103

视窗与链接与X射线衍射有关的诺贝尔奖106

附录2．1 夫琅禾费单缝衍射公式的推导106

附录2．2 夫琅禾费圆孔衍射公式的推导108

附录2．3 平面光栅衍射公式的推导110

习题111

第3章 几何光学的基本原理114

3．1 几个基本概念和定律 费马原理114

3．2 光在平面界面上的反射和折射 光导纤维118

视窗与链接光导纤维及其应用123

3．3 光在球面上的反射和折射127

3．4 光连续在几个球面界面上的折射 虚物的概念134

3．5 薄透镜136

3．6 近轴物近轴光线成像的条件141

3．7 共轴理想光具组的基点和基面145

视窗与链接集成光学简介153

附录3．1 图3-6中P1和P′点坐标的计算154

附录3．2 棱镜最小偏向角的计算156

附录3．3 近轴物在球面反射时物像之间光程的计算157

附录3．4 空气中的厚透镜物像公式的推导157

习题159

第4章 光学仪器的基本原理165

4．1 人的眼睛165

4．2 助视仪器的放大本领168

4．3 目镜170

4．4 显微镜的放大本领172

4．5 望远镜的放大本领174

视窗与链接太空实验室——哈勃太空望远镜178

4．6 光阑 光瞳179

4．7 光度学概要——光能量的传播184

视窗与链接 三原色原理189

4．8 物镜的聚光本领190

视窗与链接 数码相机195

4．9 像差概述195

视窗与链接现代投影装置197

4．10 助视仪器的像分辨本领197

视窗与链接扫描隧穿显微镜201

4．11 分光仪器的色分辨本领202

习题207

第5章 光的偏振211

5．1 自然光与偏振光211

5．2 线偏振光与部分偏振光213

视窗与链接人造偏振片与立体电影215

5．3 光通过单轴晶体时的双折射现象222

5．4 光在晶体中的波面225

5．5 光在晶体中的传播方向227

5．6 偏振器件231

5．7 椭圆偏振光和圆偏振光235

5．8 偏振态的实验检验240

5．9 偏振光的干涉242

5．10 场致双折射现象及其应用249

视窗与链接液晶的电光效应及其应用252

5．11 旋光效应254

5．12 偏振态的矩阵表述 琼斯矢量和琼斯矩阵259

附录5．1 从沃拉斯顿棱镜出射的两束线偏振光夹角公式（5-15）的推导266

习题266

第6章 光的吸收、散射和色散270

6．1 电偶极辐射对反射和折射现象的解释270

6．2 光的吸收272

6．3 光的散射275

视窗与链接光的散射与环境污染监测281

6．4 光的色散282

6．5 色散的经典理论288

习题291

第7章 光的量子性293

7．1 光速“米”的定义293

视窗与链接光频梳296

7．2 经典辐射定律300

7．3 普朗克辐射公式305

视窗与链接2006年诺贝尔物理学奖308

7．4 光电效应309

7．5 爱因斯坦的量子解释311

视窗与链接双激光束光捕获319

7．6 康普顿效应320

7．7 德布罗意波324

7．8 波粒二象性328

附录7．1 从普朗克公式推导斯忒藩-玻耳兹曼定律330

附录7．2 从普朗克公式推导维恩位移定律330

习题331

第8章 现代光学基础333

8．1 光与物质相互作用333

8．2 激光原理338

8．3 激光的特性347

8．4 激光器的种类357

视窗与链接 激光产生10‘T强364

8．5 非线性光学364

8．6 信息存储技术369

8．7 激光在生物学中的应用377

视窗与链接王淦昌与惯性约束核聚变380

习题380

主要参考书目382

基本物理常量表383

习题答案384