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高文琦 等 著

圖書標籤:

• 光學
• 物理學
• 光
• 光學儀器
• 光學原理
• 衍射
• 乾涉
• 偏振
• 摺射
• 反射

出版社： 南京大学出版社

ISBN：9787305111846

版次：3

商品编码：11260159

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-06-01

用纸：胶版纸

页数：266

正文语种：中文

內容簡介

　　《光學（第3版）》是根據作者高文琦在南京大學物理、天文等係多年講授光學課時使用的講義編寫而成的。全書內容包括幾何光學、光度學、光的乾涉、光的衍射、光的偏振、量子光學和近代光學中的一些課題。內容翔實、插圖豐富，有不少是作者的特色。
　　《光學（第3版）》可作為綜閤大學、高等師範院校及其他高校的光學教材，對從事光學科研工作的有關科技人員亦是一本入門的參考書。

目錄

0 緒論
1 幾何光學
1.1 幾何光學的基本定律
1.1.1 光綫
1.1.2 光的反射定律和摺射定律
1.1.3 光的可逆性原理
1.1.4 費馬原理
1.1.5 棱鏡的色散作用
1.2 成像的基本概念
1.2.1 同心光束與物像關係
1.2.2 物像的分類
1.3 單個球麵的摺射及反射成像
1.3.1 符號規則
1.3.2 單球麵摺射成像公式的推導
1.3.3 單球麵反射成像公式的推導
1.4 球麵摺射的三種放大率
1.4.1 綫放大率β
1.4.2 軸嚮放大率口
1.4.3 角放大率y
1.4.4 放大率三角形
1.5 共軸球麵係統成像
1.5.1 共軸球麵係統的定義與性質
1.5.2 共軸球麵係統的基點
1.5.3 共軸球麵係統成像問題的解法
1.5.4 共軸球麵係統基點的求法
1.5.5 共軸球麵係統的物像關係
1.5.6 物空間和像空間
1.6 光闌
1.6.1 孔徑光闌和視場光闌
1.6.2 孔徑光闌入射光瞳和齣射光瞳
1.6.3 光學係統中孔徑光闌的求法
1.6.4 視場光闌入射窗和齣射窗
1.7 光學儀器
1.7.1 眼睛
1.7.2 放大鏡
1.7.3 投影儀器
1.7.4 照相機
1.7.5 顯微鏡
1.7.6 望遠鏡
1.7.7 目鏡
1.8 像差
1.8.1 像差概述
1.8.2 球麵像差
1.8.3 彗形像差
1.8.4 像散和像場彎麯
1.8.5 畸變
1.8.6 色差
習題

2 光度學的基本概念
2.1 光通量
2.2 發光強度
2.3 照度
2.4 亮度發光錶麵所産生的照度
2.5 量度單位
2.6 經過光學係統的光通量
習題

3 光的乾涉
3.1 光的乾涉現象
3.2 綫性疊加原理和相乾條件
3.2.1 電磁場的綫性疊加原理
3.2.2 電磁波平均能流密度和光強
3.2.3 疊加區域中的場強和光強，相乾條件
3.3 楊氏實驗的分析
3.3.1 相乾條件的滿足
3.3.2 觀察屏上光強的討論
3.4 一些實際問題的考慮
3.4.1 條紋對比度
3.4.2 時間相乾性——相乾長度和相乾時間
3.4.3 空間相乾性
3.5 實現乾涉的方法
3.5.1 波前分割法
3.5.2 振幅分割法
3.6 邁剋耳孫乾涉儀
3.6.1 儀器的結構
3.6.2 儀器的等效光路
3.6.3 等傾乾涉條紋的特徵
3.6.4 幾種振幅分割的乾涉儀
3.6.5 傅裏葉變換分光計
3.7 多光束乾涉
3.7.1 多光束乾涉的原理
3.7.2 多光束乾涉儀的結構和條紋特徵
3.7.3 自由光譜程和分辨本領
3.7.4 激光器的諧振腔
習題

4 光的衍射
4.1 光的衍射現象
4.2 衍射的分類
4.3 惠更斯-菲涅耳原理
4.4 菲涅耳衍射
4.4.1 球麵波的自由傳播
4.4.2 圓孔衍射
4.4.3 圓屏衍射
4.4.4 菲涅耳波帶片
4.5 夫琅和費衍射
4.5.1 平行光照明時的單縫衍射
4.5.2 圓孔衍射
4.5.3 遠區場衍射和近區場衍射
4.6 分辨本領
4.6.1 望遠鏡的分辨本領
4.6.2 顯微鏡的分辨本領
4.6.3 衍射受限光學係統
4.7 衍射光柵
4.7.1 結構與作用
4.7.2 光柵強度公式的推導
4.7.3 強度分布麯綫的規律
4.7.4 光譜分析元件的三個參數
4.7.5 其他形式的光柵方程式和閃耀光柵
4.7.6 振幅矢量圖
4.7.7 光柵的應用
習題

5 光的偏振
5.1 有關偏振光的一些概念
5.1.1 光的偏振性
5.1.2 光的偏振結構
5.1.3 自然光
5.1.4 部分偏振光
5.2 各種偏振狀態的數學錶達式
5.2.1 直綫偏振光
5.2.2 圓偏振光
5.2.3 橢圓偏振光
5.3 偏振光的強度
5.3.1 偏振器
5.3.2 馬呂斯定律
5.4 反射、摺射産生偏振光
5.4.1 菲涅耳公式
5.4.2 反射率和透射率
5.4.3 反射、摺射時的偏振現象
5.4.4 半波損失的解釋
5.5 二嚮色性物質産生偏振光
5.5.1 綫型光柵偏振器
5.5.2 二色性晶體
5.5.3 人造偏振片
5.6 散射産生偏振
5.6.1 散射的分類
5.6.2 瑞利散射定律
5.6.3 散射光的偏振狀態
5.7 利用雙摺射産生偏振光
5.7.1 雙摺射現象的基本概念
5.7.2 單軸晶體中雙摺射現象的解釋
5.7.3 尋常光和非常光的相對光強
5.7.4 雙摺射偏振器
5.8 相位延遲器——波片
5.8.1 相位延遲作用
5.8.2 全波片
5.8.3 半波片
5.8.4 1/4波片
5.8.5 可變相位延遲闆
5.9 光波偏振態的定性分析
5.1 0偏振光的乾涉
5.1 0.1 實驗裝置及現象
5.1 0.2 偏振光乾涉的強度公式
5.1 0.3 實驗現象的解釋顯色偏振
5.1 0.4 會聚偏振光的乾涉
5.1 1鏇光性
5.1 1.1 鏇光現象
5.1 1.2 鏇光性的解釋
5.1 1.3 菲涅耳假設的實驗證明
5.1 2感應的光效應
5.1 2.1 光彈效應
5.1 2.2 電光效應
5.1 2.3 法拉第效應
5.1 2.4 液體中的各嚮異性——液晶
習題

6 光的量子現象
6.1 熱輻射普朗剋公式
6.1.1 熱輻射基爾霍夫定律
6.1.2 黑體輻射以及經典理論
6.1.3 腔內電磁輻射的模式推導
6.1.4 普朗剋的量子假說普朗剋公式
6.1.5 光測高溫法
6.2 光電效應愛因斯坦方程
6.2.1 光電效應的實驗規律
6.2.2 經典波動理論的睏難
6.2.3 光量子愛因斯坦方程
6.2.4 光電效應的應用
6.3 康普頓效應
6.3.1 康普頓效應的實驗定律
6.3.2 康普頓效應的理論解釋
6.4 光的波粒二象性
6.4.1 德布羅意波
6.4.2 幾率波
6.4.3 不確定關係式
習題

7 近代光學的一些課題
7.1 激光
7.1.1 光的自發輻射、受激吸收和受激輻射
7.1.2 光在介質中的增益
7.1.3 光振蕩條件
7.1.4 縱橫和橫模
7.1.5 激光器的種類
7.1.6 激光的應用
7.2 全息照相
7.2.1 全息照相的特點
7.2.2 全息照相的基本原理
7.2.3 全息圖的幾種類型
7.2.4 全息乾涉計量
7.3 光信息處理初步
7.3.1 預備知識
7.3.2 阿貝成像理論
7.3.3 阿貝一波特實驗與空間濾波
7.3.4 光信息處理的應用
7.4 非綫性光學
7.4.1 非綫性光學概述
7.4.2 幾種非綫性效應
習題
習題參考答案
參考書目

前言/序言

《高等數學：理論與應用（第11版）》 內容簡介 本書是享譽全球的經典高等數學教材的最新修訂版。自初版問世以來，它便以其嚴謹的數學邏輯、清晰的理論闡述和廣泛的實際應用而著稱，被全球眾多頂尖學府選為首選教材。第十一版在繼承前版優良傳統的基礎上，根據現代工程、科學和技術領域對數學人纔的新要求，進行瞭全麵的更新與打磨。 本書係統地涵蓋瞭微積分學、綫性代數、多元函數微分學、多重積分、嚮量場理論以及無窮級數等核心內容。其目標不僅在於傳授必要的數學工具和計算技巧，更重要的是培養讀者深入理解數學概念的本質，建立嚴密的邏輯思維能力，並能夠運用這些工具解決復雜問題。 第一部分：微積分基礎——函數的極限與導數 本部分為全書的基石，詳細介紹瞭函數、極限的概念及其運算性質。我們采用瞭直觀的幾何解釋和嚴格的 $epsilon-delta$ 語言相結閤的方式來定義極限，確保初學者能夠紮實掌握這一核心概念。隨後，深入探討瞭連續性，並通過大量的例子闡明瞭介值定理、極值定理等在理論證明中的重要性。 導數的引入，從切綫斜率的實際問題齣發，自然過渡到導數的定義、微分法則（如乘法法則、鏈式法則等）。本章的重點在於導數的幾何意義和物理意義，包括函數的單調性、極值、凹凸性以及麯率等。我們特彆增設瞭“應用導數解決優化問題”的專題，展示瞭如何將抽象的微積分概念應用於最大化利潤、最小化成本等實際工程場景。牛頓法的迭代過程也被詳細剖析，展示瞭數值方法在求解方程中的強大能力。 第二部分：積分學——定積分與不定積分 本部分的核心是定積分。從黎曼和的定義齣發，逐步建立瞭定積分的嚴密概念，並證明瞭微積分基本定理——連接微分與積分的橋梁。我們花費大量篇幅講解瞭各種積分技巧，包括換元法、分部積分法、三角代換法以及有理函數的部分分式分解法。對於超越函數的積分，我們提供瞭詳盡的步驟和易於遵循的指引。 不定積分（原函數）的求解方法是本章的重點訓練內容，旨在提高讀者的計算熟練度。此外，本書還涵蓋瞭定積分的廣泛應用，包括計算平麵圖形的麵積、鏇轉體的體積、弧長、麯麵麵積以及質心和轉矩的計算。 第三部分：超越函數與微分方程基礎 本章對指數函數、對數函數、三角函數及其反函數的性質和積分進行瞭係統梳理。特彆強調瞭泰勒級數展開式在函數近似和誤差分析中的作用。 微分方程的引入旨在讓學生初步接觸動態係統的數學描述。我們著重講解瞭一階和二階常係數綫性微分方程的求解方法，包括利用特徵方程法和常數變易法。針對物理學和工程學中常見的振動問題和RLC電路模型，提供瞭具體的應用案例分析。 第四部分：綫性代數——嚮量空間與矩陣理論 本部分內容獨立於微積分體係，但對現代科學至關重要。從嚮量的基本運算開始，逐步引入綫性組閤、綫性相關性、基和維數的概念，構建瞭抽象的嚮量空間理論框架。 矩陣的運算（加法、乘法、轉置）被清晰地定義，並重點闡述瞭矩陣的秩、行列式及其性質。求解綫性方程組是本章的重中之重，詳細介紹瞭高斯消元法和 LU 分解法。 關於特徵值和特徵嚮量的討論，通過對二次型和對稱矩陣的分析，展示瞭對角化在綫性變換簡化中的核心地位。本部分強調瞭綫性代數在數據分析、圖論和量子力學中的基礎作用。 第五部分：多元函數微積分 隨著對現實世界復雜性的深入認識，本書自然過渡到多變量函數。偏導數的概念、梯度嚮量以及方嚮導數被詳細講解。我們通過多變量函數的鏈式法則，展示瞭其在隱函數求導中的應用。 極值問題的求解，包括二階偏導數的判彆式（Hessian 矩陣），被係統地用於尋找多元函數的局部極值點。拉格朗日乘數法作為解決等式約束優化問題的強大工具，被配以詳細的實例進行闡述。 第六部分：多重積分與嚮量微積分 本部分將積分的概念擴展到二維和三維空間。直角坐標係下的二重積分和三重積分的計算被詳細介紹，重點關注積分區域的設定。極坐標、柱坐標和球坐標係的引入，極大地簡化瞭特定幾何形狀下的積分計算。 嚮量場理論是本章的難點與亮點。格林公式、斯托剋斯公式和高斯（散度）公式，這三大重要的積分定理，被置於清晰的幾何背景下進行闡述，展示瞭它們在電磁場、流體力學中的根本地位。我們不僅講解瞭如何應用這些公式，更深入探討瞭其背後的微分幾何思想。 本書特色： 1. 嚴謹與直觀的平衡： 理論推導嚴格可靠，同時輔以豐富的圖示和生活化、工程化的實例，降低理解難度。 2. “概念核查”環節： 每章末設置瞭針對核心概念的簡短問答環節，幫助學生自我檢測對基本定義的掌握程度。 3. 豐富的習題集： 習題難度梯度設計閤理，從基礎計算到復雜的理論證明題覆蓋全麵，特彆增補瞭大量源自工程、經濟學和計算機科學的真實世界問題。 4. 計算工具的整閤： 在講解矩陣運算和數值解法時，穿插瞭如何使用主流計算軟件（如 MATLAB 或 Python 科學計算庫）驗證結果的簡要指南，以適應現代計算需求。 5. 曆史背景與前沿展望： 穿插介紹重要數學定理的發現曆史，激發讀者的學習興趣，並簡要提及如泛函分析等前沿分支與本書內容的關聯。

评分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常獨特，它不僅僅局限於課堂知識的搬運，更注重培養讀者的科學思維和解決問題的能力。作者在每一章的結尾都設置瞭富有挑戰性的思考題，這些題目往往不是簡單的計算，而是需要讀者結閤所學知識，運用批判性思維去分析和解決。我花瞭大量時間去鑽研這些習題，雖然過程有些艱辛，但每次解決一個問題，我都感到豁然開朗，成就感十足。特彆是關於非綫性光學的部分，作者沒有迴避其復雜性，而是通過巧妙的例子和清晰的推導，將深奧的理論變得易於理解。我印象深刻的是關於二次諧波産生（SHG）的講解，書中不僅給齣瞭數學模型，還詳細闡述瞭在材料科學和激光技術中的實際應用，這讓我看到瞭光學研究的前沿動態。此外，書中的排版設計也非常人性化，重點內容有加粗提示，關鍵公式有單獨標注，這使得閱讀過程更加流暢高效。我感覺自己不僅僅是在學習知識，更是在學習一種探索未知的方式。

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣對光學有濃厚興趣但又缺乏係統學習的讀者來說，這本書簡直就是一份寶藏。它以一種極其平易近人的方式，將復雜的光學原理娓娓道來。我特彆喜歡書中對一些曆史典故的引用，比如牛頓的光粒說和惠更斯的光波說之間的爭論，這讓我瞭解瞭光學理論是如何一步步發展演進的，也感受到瞭科學探索的麯摺與輝煌。書中對光學儀器原理的講解也非常精彩，從簡單的放大鏡到復雜的顯微鏡和望遠鏡，我都能夠清晰地理解其設計思路和工作機製。我反復閱讀瞭關於偏振光的部分，書中的實驗設計和數據分析方法讓我覺得非常實用。我感覺這本書就像一位睿智的長者，用他豐富的知識和經驗，帶領我領略光學世界的奧妙。

评分☆☆☆☆☆

這本書的嚴謹性和深度令我印象深刻。作者在數學推導上非常紮實，每一個公式的來源和意義都解釋得清清楚楚，這讓我這個偏嚮理論研究的讀者受益匪淺。我尤其欣賞書中對一些高級光學概念的介紹，比如量子光學的基礎知識，作者用一種非常清晰的邏輯將量子力學與光學相結閤，讓我對光的微觀性質有瞭全新的認識。書中對光與物質相互作用的描述也十分詳盡，從摺射、反射到吸收、散射，都進行瞭深入的分析。我反復研讀瞭關於光學薄膜的章節，書中詳細介紹瞭多層介質中的反射和透射問題，以及如何在薄膜設計中實現特定的光學功能，這對我進行光學元件的設計非常有啓發。總而言之，這本書為我打開瞭光學研究的新視野。

评分☆☆☆☆☆

這本書我真是太滿意瞭！從拿到手的那一刻起，就被它紮實的學術內容和嚴謹的邏輯推理深深吸引。每一章的講解都循序漸進，從最基礎的光的傳播原理，到後麵復雜的衍射、乾涉和偏振現象，都梳理得井井有條。我尤其喜歡作者在介紹抽象概念時，會穿插大量的實例和生活中的應用，這讓我這個初學者能夠很快地理解和消化。比如，在講到全反射時，書中不僅僅給齣瞭理論公式，還詳細解釋瞭光縴通信以及潛望鏡的工作原理，這讓我瞬間覺得物理知識離生活如此之近。而且，書中的插圖也非常精美，很多復雜的物理模型都通過清晰的圖示展現齣來，大大降低瞭理解難度。我反復研讀瞭關於激光的部分，作者對不同類型激光的産生機製、特性以及在工業、醫療和科研領域的應用都做瞭詳盡的介紹，這讓我對激光技術有瞭全新的認識。這本書不僅僅是一本教材，更像是一位耐心細緻的老師，它引導我一步步深入光學殿堂，激發瞭我對這個領域更深層次的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

我是一名剛入門光學領域的研究生，這本書給我帶來瞭極大的幫助。它不像很多教材那樣枯燥乏味，而是充滿瞭智慧和啓發。作者在處理一些經典光學現象時，總能找到創新的解釋角度，讓我耳目一新。比如，在講解光的波動性時，書中並沒有止步於惠更斯原理，而是深入探討瞭費馬原理在解釋光綫傳播路徑中的優越性，這讓我對光的本質有瞭更深刻的理解。我尤其對關於傅裏葉光學的部分印象深刻，書中將數學工具與物理概念巧妙地結閤，使得我們能夠用一種全新的視角來理解光的衍射和成像。通過對傅裏葉變換在透鏡成像中的應用，我纔真正理解瞭為什麼光學係統會有分辨率的限製。這本書的參考文獻列錶也十分詳盡，為我進一步深入研究提供瞭寶貴的指引。我感覺這本書不僅僅是知識的傳遞，更是思想的啓迪。

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

让你的生活过得更充实，学习到不同的东西。感受世界的不同。

评分☆☆☆☆☆

不需要有生存的压力，必竞都是有父母的负担。

评分☆☆☆☆☆

所以，你现在不需要总结，随着年龄的成长，你会明白的，还是有时间多学习一下。

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

让你的生活过得更充实，学习到不同的东西。感受世界的不同。

评分☆☆☆☆☆

在我们国家还有很多孩子连最基本的教育都没办法享受的。

评分☆☆☆☆☆

虽然现在读书的压力很大，但请务必相信你是幸福的。

评分☆☆☆☆☆

在京东上购买商品已经很多次了，图书这是第一次购买，非常棒的购物体验，首先是发货很快，刚下的订单，很快就显示正在配货了，对于网上购物来说，速度很重要，京东的发货速度令人非常满意。快递的服务态度也非常好，不像有些快递根本不打电话联系你，直接往传达室里一扔就完事了。拿到书后真的是让人出乎意料，外面是用纸箱包装，然后里面还用塑料泡膜包裹，非常严实，收货那天是下雨天，拆开看后，书籍完全没有收到下雨的影响，完好无损。书绝对是正版这个不用说了，在京东买东西，你完全不用担心质量问题。高尔基说过：“书，是人类进步的阶梯。”开卷者古来就有，有“五柳先生”那“不求甚解”读法的；也有朱光潜倡导的“字字推敲，咬文嚼字”读法的；更有王国维所谓的三种读书境界……但终归来看，开卷是有益的，因为开卷既是知识之源，又是古人之鉴，更是修养之法。其实读书有很多好处,就等有心人去慢慢发现.最大的好处你有属于自己的本领靠自己生存。