《現代經典光學》是2018年科學出版社出版的圖書，作者是袁曉東。
基本介紹
- 中文名：現代經典光學
- 作者：袁曉東
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018年11月
- ISBN：9787030586315
圖書簡介,圖書目錄,
圖書簡介
本書首先介紹光學發展中的一些重要事件，使讀者對光學發展的歷史和相關物理知識有一個總體回顧；根據光的電磁波屬性，討論光波在介質界面上的反射和折射，光波在金屬材料表面的反射與表面等離激元，光學偏振的表示方法，不同的光學偏振在各向異性介質中的傳播以及光傳播的可逆性討論；通過空間傅立葉變換引入光波場的頻域表示，為分析解決複雜光學問題提供新的理論途徑，同時對夫琅禾費衍射的討論提供有力支持；在前述理論的基礎上，本書對光柵、法布里-珀羅干涉儀、光學薄膜等一些典型的光學器件進行討論；光學相干和集光率的系統闡述能夠使讀者更好地分析和理解許多光學現象；光學成像的衍射理論用波動光學的思想方法對光學成像過程進行了系統分析；本書最後討論光子晶體，由此引入一種關於光在周期性排列介質中傳播的全新研究方法。
圖書目錄
前言
第1章 光學發展的歷史簡介 1
1.1 17～18世紀的光學發展 1
1.2 19世紀的光學——光的波動性 4
1.3 20世紀的光學——相對論和光的波粒二象性 7
習題 11
第2章 光的基本電磁理論 14
2.1 介質中的麥克斯韋方程組 14
2.2 電磁場的能量密度和能流密度，坡印廷定理 17
2.3 均勻介質中的平面波 19
2.4 平面波在介質界面上反射和折射的斯涅耳定律 23
2.5 平面波在介質界面上的反射和折射的菲涅耳反射係數公式 24
2.6 光波在界面上反射的阻抗討論 25
2.7 全反射 27
2.8 光強、光功率反射率和透射率 30
習題 31
第3章 金屬的光學性質與金屬表面等離激元 32
3.1 金屬介質的介電常數 32
3.2 光波在金屬表面的反射與透射 35
3.3 金屬表面等離激元的傳播特徵 39
3.4 金屬薄膜表面等離激元 41
3.5 二維材料表面等離激元 42
習題 45
第4章 光學偏振的表示方法 46
4.1 光學偏振的瓊斯矢量表示 46
4.2 光學偏振的相干矩陣表示 50
4.3 光學偏振的斯托克斯參量表示 53
4.4 偏振度的其他測量方法 58
習題 60
第5章 各向異性介質中的光波 62
5.1 無源無損各向異性介質的介電張量 62
5.2 各向異性介質中的光波 64
5.3 折射率橢球與求解各向異性介質中光波的幾何作圖法 67
5.4 單軸晶體 70
5.5 光波入射到晶體界面上的折射 73
5.6 介質的旋光性 74
5.7 法拉第旋光效應 78
習題 80
第6章 光傳播的可逆性 81
6.1 麥克斯韋方程與光學可逆性 81
6.2 可逆與非可逆光學系統舉例 82
6.3 光波在介質薄膜上的反射與透射 84
6.4 光波在有吸收介質薄膜上的反射與透射 86
習題 87
第7章 傅立葉變換及其在光學中的套用 89
7.1 傅立葉級數與傅立葉積分 89
7.2 分析信號 92
7.3 狄拉克δ函式 93
7.4 功率譜 95
7.5 卷積定理 96
7.6 光學脈衝在色散介質中的傳播 98
7.7 高斯光束與厄米高斯光束 102
習題 105
第8章 光的衍射 107
8.1 菲涅耳-基爾霍夫衍射公式 107
8.2 夫琅禾費衍射 110
8.3 夫琅禾費衍射條件 113
習題 116
第9章 衍射光柵 118
9.1 光柵夫琅禾費衍射 118
9.2 光柵光譜儀的光譜分辨能力 120
9.3 聲光光柵 123
習題 127
第10章 法布里-珀羅干涉儀 129
10.1 法布里-珀羅干涉儀的透射光強與精細度 129
10.2 法布里-珀羅干涉儀的特性參數 131
10.3 法布里-珀羅干涉儀用作光譜分析 134
10.4 法布里-珀羅干涉儀增強法拉第旋光效應 136
習題 138
第11章 光學薄膜 139
11.1 單層薄膜兩個界面上的電場和磁場與傳輸矩陣 139
11.2 光波在介質薄膜上的振幅反射係數和透射係數 140
11.3 全方向任意偏振完全反射鏡 147
11.4 光波在折射率周期漸變薄膜上的反射和透射 150
習題 152
第12章 光學相干 154
12.1 光學相干的描述 154
12.2 楊氏雙縫干涉與橫向相干尺度 156
12.3 縱向相干性、頻率寬度與相干時間 158
12.4 快探測器與慢探測器 162
12.5 相關函式 164
12.6 縱向相干性的相干度描述 165
12.7 Wiener-Khintchine定理與傅立葉變換光譜儀 167
12.8 橫向相干性的相干度描述與van Cittert-Zernike定理 168
12.9 普通光源(非雷射光源)與光強相關 171
習題 173
第13章 集光率和相干模式 175
13.1 集光率和輻射度 175
13.2 光學成像系統的集光率守恆 176
13.3 光波的縱模與橫模 177
13.4 光波模式與相干性 179
13.5 集光率與光譜儀的光功率收集能力 182
13.6 非定域條紋和定域條紋 184
習題 187
第14章 光學成像的衍射理論 188
14.1 光學透鏡的傅立葉變換性質 188
14.2 理想和非理想成像系統 191
14.3 點擴散函式、振幅傳遞函式和光學傳遞函式 192
14.4 相干光照明成像系統和非相干光照明成像系統的比較 196
14.5 光學全息成像 198
習題 201
第15章 光子晶體簡介 203
15.1 非均勻介質中的麥克斯韋方程組 203
15.2 光子晶體主方程的一些基本性質 204
15.3 光子晶體的平移對稱性 206
15.4 一維光子晶體——多層介質薄膜 207
15.5 光子晶體中電磁場方程的平面波解法 211
15.6 一維光子晶體的平面波展開法求解 213
15.7 一維光子晶體——斜入射 215
15.8 一維光子晶體的模式譜密度與光子晶體缺陷 216
習題 219
- 參考文獻
