清华大学工程光学出版社
出版社:清华大学出版社
定价:48英镑
条形码:9787302127222
ISBN:ISBN 7-302-12722-0
作者:前田廖彦彪孙立群
打印日期:2006年5月-1
发布日期:2006年5月-1
精装平装_对开本_页数:平装16对开本，537页
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书号:
简介:本书以工程光学为基础，从光学技术的角度介绍了光学的一些基本概念、原理、方法和应用。
本书共分10章，介绍了光波的基本性质和几何光学、物理光学、现代光学的相关内容。其中，几何光学的内容包括光学成像技术、光学图像记录与显示技术和光学测量技术；物理光学包括光干涉技术、光衍射技术、光偏振技术和光调制技术。现代光学的内容包括激光技术和光波导技术。
本书可作为机械非光学专业本科生的教材或参考书，也可作为相关工程技术人员的参考。
序
在国内，光学专业有的设在机械工程系，有的设在电子工程系，有的设在物理系。所以关于光学的教材有很多版本。本《工程光学》主要是为机械类非光学专业的学生进一步学习光学而编写的。
本科生写的光学教材，大部分都是几何光学和物理光学。这本《工程光学》也是以这两部分为主，但考虑到机械类非光学专业的课程体系中关于光学的课程很少，为了让这些学生对光学有更全面的了解，这本教材还包括了现代光学的很多内容。本《工程光学》旨在为这些学生学习本课程时提供一本教材或教学参考书，也希望成为其他相关工程技术人员的学习参考书。
考虑到本教材主要面向机械类非光学专业，除了介绍光学最基础的理论外，更侧重于光学理论的应用，即从光学技术的角度出发，这也是本教材被称为“工程光学”的原因。这样的考虑可能会导致对光学理论的肤浅介绍，影响学生对光学科学的深入理解，但可以避免学生在学习完物理基础知识后对光学学习的重复和厌倦，让学生感受到光学的实用性，认识到学习光学大有裨益。
对于机械类非光学专业来说，要学习和掌握一些光学技术和电子技术，让这些学生有更全面的知识，更好的面对未来实际工作的要求和挑战。自20世纪90年代以来，我们在清华大学精密仪器与机械系为机械制造专业的学生开设了工程光学课程。基于这些考虑，我们对该课程的内容和教学安排进行了探索。从教10多年，从部分学生的反应和毕业生的反馈来看，我们的考虑和探索基本是正确的，但需要改进。
因为这本教材的目的是介绍光学所包含内容的全貌，所以选取的内容和篇幅较多。使用本教材讲授工程光学课程时，可以根据教学计划和课表选择部分内容，部分内容可以作为扩展知识自学。
本教材由清华大学的前田、廖延彪和孙立群编写。廖彦彪编第1、5、6、7章和第10章，孙立群编第2、3、8章，前田编绪论，第4、9、7章及附录，最后前田定稿教材。在编写这本教材时，我们参考了很多类似的教材，学习和借鉴了这些教材的内容和方法，受益匪浅。我们在此深表感谢。在编写过程中，许多人提出了宝贵意见，为这本教材的绘制、校对和出版付出了心血。我想谢谢你。这本教科书肯定有一些缺点。请批评指正。
编译程序
2006年2月
目录:简介1
光学是一门重要而有用的科学和技术
0.2光学一直在发展并将有更大的发展2。
0.3工程光学是一门重在应用的科学技术。
0.4工程光学的学习和课程安排6
第1章光波的基本特征8
1.1光的波动理论8
1.1.1光波和电磁波8
1.1.2平面波、球面波和柱面波10
1.1.3谐波12
1.1.4高斯光束15
1.2平面光波在各向同性介质17界面上的反射和折射
1.2.1反射定律和折射定律17
菲涅耳公式1.2.2+09
1.2.3反射率和透光率21
1.2.4反射和折射期间的偏振25
1.2.5反射和折射期间的相位26
1.2.6全反射27
1.3光波在金属表面30上的反射和折射
练习33
第二章光的成像技术35
2.1几何光学原理35
2.1.1实验三定律35
2.1.2全反射37
2.1.3费马原理38
2.2光学成像41
2.2.1基本概念和符号规则41
2.2.2单球面成像42
薄透镜成像45
2.2.4组合镜头成像51
孔径55
2.3光学设计基础59
2.3.1光路计算59
像差理论66
2.4光学材料71
2.4.1光学玻璃71
光学晶体78
2.4.3光学塑料81
2.5光度学基础84
2.5.1光度量及其单位84
2.5.2光传播过程中光量的变化规律88
2.5.3成像系统92的像面照明
练习96
第三章光学图像记录和显示技术100
3.1眼睛和视觉辅助设备100
3.1.1眼睛及其光学系统100
3.1.2放大镜和显微镜107
3.1.3望远镜工作原理110
3.2光学成像装置114
摄影底片114
3.2.2电荷耦合器件116
3.2.3互补金属氧化物半导体123
3.3光学摄像系统127
3.3.1摄影物镜的光学特性128
3.3.2摄影物镜的基本类型131
3.3.3取景器系统和对焦系统132
电视摄像系统136
3.4光学显示系统139
3.4.1光学投影系统139
3.4.2光电显示系统145
练习153
第四章光的干涉技术156
4.1光波干涉条件156
对4.1.1光波引起的干涉现象的分析。46638.68668686666
4.1.2光波干涉的必要条件158
4.1.3光波干涉的补充条件159
4.2分波面上的双光束干涉160
4.2.1双缝分光区的双光束干涉160
4.2.2分波面上双光束干涉的其他实验装置163
4.2.3影响干涉条纹清晰度的因素165
4.3分数振幅双光束干涉170
4.3.1板分数振幅干涉测量法170
4.3.2等倾干涉171
4.3.3等厚干涉175
4.4双光束干涉仪181
4.4.1迈克尔逊干涉仪182
4.4.2斐索干涉仪186
4.4.3马赫？森德干涉仪188
4.4.4塞格纳克干涉仪188
4.5多波束干扰192
4.5.1多光束干涉的光强分布192
4.5.2多光束干涉仪198
4.5.3多光束干涉测量法的应用202
4.6薄膜光学简介204
4.6.1单层光学薄膜205
4.6.2多层光学薄膜
4.6.3光学薄膜的制备和应用213
练习216
第五章光的衍射技术220
5.1衍射的基本理论220
5.1.1惠更斯？菲涅耳原理220
5.1.2夫琅和费衍射和菲涅耳衍射224
5.2夫琅和费单缝衍射226
衍射强度的计算226
5.2.2衍射光强分布公式的分析228
5.3夫琅和费圆孔衍射229
5.4巴比涅原则233
5.5夫琅和费多缝衍射234
5.5.1双缝干涉和衍射234
5.5.2多个狭缝的干涉和衍射237
5.6菲涅耳衍射241
5.6.1圆孔衍射和圆屏衍射241
5.6.2直边衍射244
5.6.3波带片245
5.7衍射光栅248
5.7.1平面衍射光栅248
5.7.2闪耀光栅252
光谱仪255
5.8全息技术257
5.8.1全息原理和全息类型257
5.8.2全息技术应用实例261
5.9傅立叶光学263
5.9.1概述263
5.9.2薄透镜的傅里叶变换特性264
光学傅里叶变换266
5.9.4光学信息处理及其应用268
5.10二元光学269
5.1概述269
5.10.2二元光学的特性271
5.10.3二元光学器件的制造271
5.10.4二元光学的应用272
5.11近场光学系统275
5.11.1概述275
5.11.2近场光学原理275
5.11.3近场光学器件的应用示例276
练习278
第六章光的偏振技术281
6.1光的偏振特性281
6.1.1光的剪切波属性281
6.1.2光波283的偏振态
6.1.3偏振光286的表示
6.2平面光波在晶体中的传播特性290
晶体介电张量290
6.2.2各向异性晶体中的单色平面光波292
6.2.3晶体中平面光波的传播-分析法293
6.2.4平面光波在晶体中的传播-图解法296
6.3平面光波在晶体表面的反射和折射301
6.3.1光波在晶体表面的反射定律和折射定律
6.3.2单轴晶体中的光路303
6.4偏振装置304
6.4.1概述304
6.4.2反射偏振片304
6.4.3双折射偏振器305
6.4.4二向色偏振片307
6.4.5波片和补偿器308
去极化器312
6.5通过光学元件后光强度的计算313
概述313
6.5.2用琼斯向量计算313
6.5.3用斯托克斯矢量计算313
6.5.4 314以邦加球为代表。
6.6偏振光的干涉315
概述315
6.6.2平行光的偏振光干涉316
6.6.3会聚光的偏振光干涉318
6.7晶体的旋光性321
6.8偏振光仪器322
旋光仪322
椭偏仪323
练习325
第七章光调制技术327
7.1非线性光学介绍327
7.1.1概述327
7.1.2介质的非线性特性328
7.1.3非线性效应产生和频329。
7.1.4非线性效应产生二次谐波332。
7.1.5非线性效应产生差频332。
7.1.6光纤的非线性特性333
7.1.7受激非弹性散射334
7.2光的调制335
7.2.1振幅调制和光强度调制335
频率调制和相位调制337
脉冲调制338
7.3电光调制339
7.3.1线性电光效应339
7.3.2晶体的线性电光系数为341。
7 . 3 . 3 KDP KDP晶体343的线性电光效应
7.3.4电光调制装置347
7.4磁光调制349
7.4.1磁旋光效应349
7.4.2晶体350的法拉第效应
7.5声光调制352
弹性光学效应352
7.5.2声光衍射
练习356
第八章光学测量技术357
8.1光学测量基本装置357
8.1.1光具座及其基本部件357
8.1.2精密测角仪364
8.2光学玻璃的测量367
8.2.1光学玻璃折射率和色散的测量367
8.2.2光学玻璃的双折射测量371
8.2.3有色光学玻璃光谱特性的测量375
8.3光学零件的测量377
8.3.1光学零件表面偏差测量377
8.3.2球面曲率半径381的测量
8.3.3平面光学零件光学不平行度的测量384
8.3.4焦距和顶焦距的测量389
8.4典型光学系统特征参数的测量392
8.4.1显微系统特征参数检测392
8.4.2望远系统光学特性参数检测95
8.4.3摄影物镜402的光学特性参数检测
练习410
第九章激光技术413
9.1激光器的产生和特性
9.1.1激光413代
9.1.2激光的特性414
9.2光的量子本质和波粒二象性415
9.2.1光电效应和光量子(光子学)415
9.2.2光的波粒二象性417
9.2.3原子的能级分布417
9.3激光原理419
原子跃迁419
9.3.2激光器的组成423
9.3.3光学谐振器426
9.3.4激光器430的模式
9.4激光433
气体激光器433
9.4.2固态激光器440
半导体激光器443
9.5激光技术451
激光准直技术451
激光测距技术453
9.5.3激光调制技术458
9.5.4激光稳频技术460
激光脉冲技术466
激光存储技术471
练习475
第10章光波导技术476
10.1概述476
10.1.1光波导管476
10.1.2光纤477
10.2平面光波导480的传输特性
1平面光波导480的结构
平面波导480的模式
10.2.3光波导损耗481
10.3光导纤维装置482
光波导调制器482
10.3.2电光调制器483
10.3.3声光调制器484
10.3.4周期性波导和反射滤波器485
10.3.5光波导偏振器486
10.3.6波导激光器486
10.4光波导耦合487
1光波导透镜488
10.4.2光波导镜和棱镜489
10.5集成光学系统示例489
1 . 5 . 1射频频谱分析仪490
10.5.2微型光波导陀螺仪491
10.6光纤的特性492
具有均匀折射率的10.6.1光纤的光线理论56636.68666666661
10.6.2光纤损耗493
10.6.3光纤色散494
10.6.4光纤的偏振
10.7特种光纤495
10.7.1可变折射率光纤495
10.7.2红外光纤500
10.7.3塑料光纤501
10.8光纤器件501
10.8.1光纤连接器和耦合器502
10.8.2光纤波分复用器502
10.8.3光纤偏振控制器503
10.8.4光纤滤波器503
10.8.5光纤光栅505
10.8.6光纤放大器和激光器505
10.9光纤传感器506
概述506
10.9.2调幅传感光纤传感器507
10.9.3相位调制传感光纤传感器508
10.9.4偏振调制光纤传感器512
10.9.5波长调制光纤检测系统12
10.9.6光纤检测系统513
附录A张量的基本知识515
附录B矢量分析和场论520
附录C电磁场理论的基本方程525
参考文件535