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前言引言0.117世纪前的光学0.1.1古希腊人对光的认识0.1.2阿拉伯人对光学的贡献0.1.3中世纪的光学0.1.416世纪——文艺复兴的光学0.217世纪的光学0.319世纪的光学0.4近代光学0.5运动物体光学第1章电磁场与光传输理论基础1.1电磁场理论中的基本定律1.1.1电磁场理论中的基本定律与麦克斯韦方程*1.1.2介质性质突变处的边界条件1.2电磁场波动方程与简谐光波1.2.1波动方程和光速1.2.2平面波和球面波1.2.3波函数的复数表示与共轭波1.3矢量简谐波与光的偏振1.3.1矢量平面波函数1.3.2电磁场的能量密度和能流密度1.3.3光的偏振性质1.4光子与电磁场谱1.4.1光子1.4.2电磁波谱1.5光波在介质界面的传播1.5.1介质界面的电磁波1.5.2菲涅耳公式1.5.3光强的反射率和透射率1.5.4界面反射光的相位变化习题第2章光的干涉2.1光波干涉的基本概念2.1.1波的叠加原理2.1.2波叠加实现相干的基本条件2.1.3干涉场的衬比度2.2分波前干涉2.2.1普通光源实现相干叠加的方法2.2.2杨氏双孔干涉实验:两个球面波的干涉2.2.3光源宽度对干涉场衬比度的影响2.2.4光场的空间相干性2.2.5光场的时间相干性2.2.6分波前干涉装置及其应用2.3分振幅干涉2.3.1平行平板的等倾干涉2.3.2楔形板的等厚干涉2.3.3几种分振幅干涉仪及其应用2.4多光束干涉2.4.1平行平板的反射多光束干涉和透射多光束干涉2.4.2法布里-珀罗干涉仪及其特点2.4.3多光束干涉的应用习题第3章光的衍射理论基础3.1惠更斯-菲涅耳原理3.1.1惠更斯原理3.1.2惠更斯-菲涅耳原理3.2基尔霍夫衍射理论简介3.2.1亥姆霍兹-基尔霍夫积分定理3.2.2平面屏衍射的基尔霍夫公式3.2.3巴比涅原理3.3近场衍射和远场衍射3.3.1球面波的傍轴近似和远场近似式3.3.2近场衍射——菲涅耳衍射3.3.3远场衍射——夫琅禾费衍射3.4单缝和矩孔的夫琅禾费衍射3.4.1单缝夫琅禾费衍射3.4.2矩孔夫琅禾费衍射3.5圆孔夫琅禾费衍射与成像系统的分辨本领3.5.1圆孔夫琅禾费衍射3.5.2成像仪器的分辨本领3.6光栅衍射3.6.1位移-相移定理3.6.2一维光栅3.6.3光栅光谱仪3.6.4闪耀光栅3.7菲涅耳衍射3.7.1菲涅耳衍射的波带方法3.7.2菲涅耳波带片3.7.3菲涅耳衍射的数值分析习题第4章傅里叶光学基础4.1线性系统与波前变换*4.1.1线性系统与线性变换4.1.2衍射系统与波前变换4.2薄透镜相位变换器与傅里叶光学变换4.2.1薄透镜的相位变换函数4.2.2透镜衍射的傅里叶变换性质4.2.3余弦光栅的衍射场4.3阿贝成像原理与空间滤波4.3.1阿贝成像原理4.3.2阿贝-波特实验与空间滤波4.3.3策尼克相衬显微镜4.4相干光信息处理简例4.4.14F图像处理系统4.4.2图像的相加和相减处理方法*4.5透镜相干成像的衍射分析4.5.1正透镜的点扩展函数4.5.2物像关系的衍射理论分析4.5.3相干成像系统的光学传递函数*4.6非相干成像系统的频谱分析4.6.1非相干成像系统的强度传递函数4.6.2无像差系统的传递函数4.6.3像差对成像系统的影响4.7光学全息4.7.1全息术的基本原理4.7.2典型全息图4.7.3全息图应用简介习题第5章晶体光学5.1晶体双折射5.1.1双折射现象5.1.2单轴晶体中的波面5.1.3晶体中的惠更斯作图法5.1.4晶体双折射的四个重要情形5.2晶体光学器件5.2.1晶体偏振器5.2.2波晶片5.2.3晶体补偿器5.3圆偏振光、椭圆偏振光的产生和检验5.3.1通过波晶片后的偏振态分析5.3.2椭圆偏振光和圆偏振光的产生5.3.3偏振光的检验方法5.4偏振光干涉5.4.1单色偏振光干涉5.4.2显色偏振与偏振滤光器5.4.3偏振光的应用5.5旋光效应5.5.1自然旋光效应5.5.2法拉第效应——磁致旋光效应5.5.3旋光效应的应用5.6电光效应5.6.1泡克耳斯效应——线性电光效应5.6.2克尔效应——平方电光效应习题第6章光的吸收、色散和散射6.1介质对光的吸收6.1.1朗伯吸收定律6.1.2比尔吸收定律6.1.3对吸收系数的进一步说明6.1.4吸收光谱6.2介质对光的色散6.2.1正常色散和反常色散6.2.2色散和吸收现象的经典理论解释6.2.3波包的相速度和群速度6.3介质对光的散射6.3.1散射现象6.3.2瑞利散射6.3.3米氏散射6.3.4拉曼散射习题参考文献附录A矢量分析附录B傅里叶变换[1]