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绪论1

0.1　光学的研究对象和方法1

0.2　光学发展概述2

第1章　几何光学基础10

1.1　几何光学基本定律10

1.2　光程　费马原理13

1.3　棱镜和最小偏向角　全内反射和光学纤维16

视窗与链接　被动光源20

1.4　同心光束和像散光束　物和像21

1.5　单球面上的傍轴成像23

1.6　薄透镜的成像规律32

1.7　理想光学系统的基点和基面39

1.8　共轴球面系统组合的理论48

视窗与链接 现代几何光学50

1.9　空气中的厚透镜　薄透镜组51

习题55

第2章　几何光学仪器60

2.1　助视仪器的放大本领　放大镜60

2.2　惠更斯目镜和冉斯登目镜63

2.3　显微镜的放大本领65

2.4　望远镜的放大本领68

视窗与链接 太空实验室——哈勃太空望远镜72

2.5　光阑和光瞳73

2.6　光度学概述77

2.7　物镜的聚光本领85

视窗与链接　数码相机90

2.8　像差概述91

视窗与链接 菲涅耳螺纹透镜92

习题96

第3章　光的干涉99

3.1　光的电磁理论概述99

3.2　波的叠加和相干条件101

3.3　干涉花样　干涉条纹的可见度104

3.4　分波面双光束干涉111

视窗与链接 两个独立光源的干涉112

3.5　光在两种介质分界面上的反射和折射118

3.6　分振幅薄膜干涉（一）——等倾干涉条纹122

3.7　分振幅薄膜干涉（二）——等厚干涉条纹127

视窗与链接 昆虫翅膀上的彩色129

3.8　迈克耳孙干涉仪的基本原理131

3.9　法布里-珀罗干涉仪　多光束干涉133

3.10　干涉现象的若干应用　牛顿环139

视窗与链接　增透膜与高反射膜140

习题144

第4章　光的衍射149

4.1　光的衍射现象149

4.2　惠更斯-菲涅耳原理150

4.3　菲涅耳半波带152

4.4　菲涅耳圆孔和圆屏衍射154

4.5　菲涅耳波带片157

视窗与链接 透镜与波带片的比较159

4.6　夫琅禾费单缝衍射161

视窗与链接　光学变换放大167

4.7　夫琅禾费双缝衍射168

4.8　平面衍射光栅173

视窗与链接 光碟是一种反射光栅181

4.9　X射线衍射概述182

视窗与链接 与X射线衍射有关的诺贝尔奖184

4.10　夫琅禾费圆孔衍射185

4.11　成像仪器的像分辨本领187

视窗与链接　视力190

扫描隧道显微镜192

4.12　分光仪器的色分辨本领193

习题197

第5章　光的偏振201

5.1　偏振光和自然光　偏振度201

5.2　由反射和折射获得偏振光　布儒斯特定律204

5.3　单轴晶体的双折射206

5.4　用波面的概念解释双折射现象208

5.5　偏振棱镜和偏振片　马吕斯定律212

5.6　椭圆偏振光和圆偏振光　波片217

5.7　补偿器　偏振光的分析和检验224

5.8　平行的线偏振光的干涉226

5.9　旋光现象　磁光效应229

视窗与链接 光闸——激光通信中的光调制器232

5.10　电光效应232

视窗与链接 液晶的光学特性与液晶显示器234

习题236

第6章　光的吸收、散射和色散239

6.1　电偶极辐射对反射和折射现象的解释239

6.2　吸收定律242

视窗与链接 物体的颜色242

非线性吸收——变色眼镜244

6.3　瑞利散射244

视窗与链接 光的散射与环境污染监测249

6.4　正常色散和反常色散250

6.5　光的相速度和群速度253

习题258

第7章　光的量子性260

7.1　单色辐出度和吸收比　基尔霍夫定律260

7.2　维恩公式和瑞利-金斯公式263

视窗与链接　辐射度量和光度量266

7.3　普朗克量子理论　能量子假说267

7.4　光电效应　光子268

视窗与链接　光探测器272

7.5　康普顿效应的量子解释273

7.6　波粒二象性277

习题280

8.1　光的自发辐射、受激辐射和受激吸收281

第8章　现代光学基础281

8.2　光放大　粒子数反转286

8.3　激光的形成290

8.4　激光的单色性　纵模292

8.5　氦-氖激光器和红宝石激光器295

8.6　激光的特性及其应用298

视窗与链接 同步辐射光源300

8.7　全息照相301

8.8　非线性光学概述304

8.9　傅里叶光学概述307

习题307

光学树形框架二维结构图309

基本物理常量表310

习题答案312

附录　教材中相关的照相图319