《光学》 哈尔滨工业大学出版社 郑植仁,姚凤凤。 讲义。

《光学》教学大纲一、教学目的和要求：通过使用《光学教程》教材对学生的教学，使学生重点掌握光通过光具组后成象的条件及象位、象的放大或缩小、象的虚实的确定方法；光的干涉的分类、等倾干涉、等厚干涉的概念与应用；光的衍射分类、菲涅耳衍射和夫琅和费衍射的概念与应用；光的偏振与自然光、平面偏振光、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生、检定与应用；放大镜、显微镜、望远镜、照相机的原理与使用，助视仪器的放大本领、分辨本领。

介绍全息照相和光的波粒二象性，使学生对光的传播规律，光与物质相互作用时出现的现象和光的本性有一个深刻的认识。

二、参考教材《光学教程》姚启钧著学时数：72三、适用专业：本科物理学四、制订人：金刚五、课时分配：第一章光的干涉（12课时）第二章光的衍射（12课时）第三章几何光学的基本原理（12课时）第四章光学仪器的基本原理（10课时）第五章光的偏振（12课时）第七章光的吸收、散射和色散(2课时）第八章光的量子性（6课时）第九章现代光学基础（2课时）六、各章教学要求：第一章光的干涉（12课时）1）着重阐明光的相干条件和掌握光程的概念，分析双光束干涉时，应着重分析光强分布的特征。

2）着重阐明等倾干涉和等厚干涉的基本概念及其应用，额外程差只讲授形成条件。

3）介绍迈克耳逊干涉仪和法布里---珀罗干涉仪的原理及其应用。

4）扼要介绍薄膜光学内容。

5）讨论时间相干性和空间相干性的概念。

6）介绍菲涅耳公式。

第二章光的衍射（12课时）1）用惠更斯---菲涅耳原理解释光的衍射现象，讲授菲涅耳积分式意义。

2）介绍菲涅耳衍射，着重介绍菲涅耳圆孔衍射，并介绍环状波带片，圆屏衍射。

3）着重阐明夫琅和费单缝衍射和衍射光栅，并推导夫琅和费单缝衍射光强公式，介绍反射光栅。

4）着重阐明光栅方程式导出及其意义。

5）介绍夫琅和费圆孔衍射，并说明第一最小值的角半径的重要性。

第三章几何光学的基本原理（12课时）1）介绍费马原理，并由费马原理导出光的折射定律。

以下是一些光学参考书：1. 《光学原理与应用》：这本书是电子工业出版社出版的，作者是廖延彪。

它分为物理光学、现代光学、几何光学三篇，选材和编写由易到难，由已知到未知，由近及远，应用实例丰富、典型。

2. 《数字图像处理》：这本书由美国加州大学圣地亚哥分校的RafaelC. Gonzalez和Richard E. Woods所著，是数字图像处理领域的经典教材。

它包括数字图像处理的基本概念、数字图像的表示和编码、图像增强、图像恢复、图像分割和特征提取等方面。

此外，该书还提供了大量的MATLAB代码，方便读者进行实践操作。

3. 《几何光学像差光学设计》：这本书是李晓彤所著，介绍了几何光学的基本原理和应用。

4. 《光学教程》：这本书是姚启钧所著，详细介绍了光学的基本原理和应用。

5. 《信息光学》：这本书是苏显渝所著，介绍了信息光学的基本原理和应用。

6. 《激光原理》：这本书是周炳琨所著，详细介绍了激光的基本原理和应用。

7. 《光电子学与光子学》：这是一本英文书籍，介绍了光电子学和光子学的基本原理和应用。

8. 《工程电磁场》：这是一本作者不详的英文书籍，介绍了电磁场的基本原理和应用。

9. 《光电子技术》：这是一本明海所著的书籍，介绍了光电子技术的基本原理和应用。

10. 《傅里叶光学》：这是一本介绍傅里叶光学基本原理的书籍。

11. 《现代光学干涉计量原理》：这是一本介绍现代光学干涉计量原理的书籍。

12. 《统计光学》：这是一本介绍统计光学基本原理的书籍。

13. 《半导体光学》：这是一本介绍半导体光学基本原理的书籍。

14. 《微光学》：这是一本介绍微光学基本原理的书籍。

15. 《高等激光技术》：这是一本介绍高等激光技术基本原理的书籍。

16. 《激光原理及应用》：这是一本介绍激光原理及其应用的书籍。

17. 《工程光学》：这是一本介绍工程光学基本原理的书籍。

以上是一些光学参考书，涵盖了不同的领域和层次，可以根据自己的需求选择适合自己的书籍进行阅读和学习。

1.6.2 孔径光阑入射光瞳和出射光瞳1.6.3 光学系统中孔径光阑的求法1.6.4 视场光阑入射窗和出射窗1.7 光学仪器1.7.1 眼睛1.7.2 放大镜1.7.3 投影仪器1.7.4 照相机1.7.5 显微镜1.7.6 望远镜1.7.7 目镜1.8 像差1.8.1 像差概述1.8.2 球面像差1.8.3 彗形像差1.8.4 像散和像场弯曲1.8.5 畸变1.8.6 色差习题2 光度学的基本概念2.1 光通量2.2 发光强度2.3 照度2.4 亮度发光表面所产生的照度2.5 量度单位2.6 经过光学系统的光通量习题3 光的干涉3.1 光的干涉现象3.2 线性叠加原理和相干条件3.2.1 电磁场的线性叠加原理3.2.2 电磁波平均能流密度和光强3.2.3 叠加区域中的场强和光强，相干条件3.3 杨氏实验的分析3.3.1 相干条件的满足3.3.2 观察屏上光强的讨论3.4 一些实际问题的考虑3.4.1 条纹对比度3.4.2 时间相干性——相干长度和相干时间3.4.3 空间相干性3.5 实现干涉的方法3.5.1 波前分割法3.5.2 振幅分割法3.6 迈克耳孙干涉仪3.6.1 仪器的结构3.6.2 仪器的等效光路3.6.3 等倾干涉条纹的特征3.6.4 几种振幅分割的干涉仪3.6.5 傅里叶变换分光计3.7 多光束干涉3.7.1 多光束干涉的原理3.7.2 多光束干涉仪的结构和条纹特征3.7.3 自由光谱程和分辨本领3.7.4 激光器的谐振腔习题4 光的衍射4.1 光的衍射现象4.2 衍射的分类4.3 惠更斯-菲涅耳原理4.4 菲涅耳衍射4.4.1 球面波的自由传播4.4.2 圆孔衍射4.4.3 圆屏衍射4.4.4 菲涅耳波带片4.5 夫琅和费衍射4.5.1 平行光照明时的单缝衍射4.5.2 圆孔衍射4.5.3 远区场衍射和近区场衍射4.6 分辨本领4.6.1 望远镜的分辨本领4.6.2 显微镜的分辨本领4.6.3 衍射受限光学系统4.7 衍射光栅4.7.1 结构与作用4.7.2 光栅强度公式的推导4.7.3 强度分布曲线的规律4.7.4 光谱分析元件的三个参数4.7.5 其他形式的光栅方程式和闪耀光栅4.7.6 振幅矢量图4.7.7 光栅的应用习题5 光的偏振5.1 有关偏振光的一些概念5.1.1 光的偏振性5.1.2 光的偏振结构5.1.3 自然光5.1.4 部分偏振光5.2 各种偏振状态的数学表达式5.2.1 直线偏振光5.2.2 圆偏振光5.2.3 椭圆偏振光5.3 偏振光的强度5.3.1 偏振器5.3.2 马吕斯定律5.4 反射、折射产生偏振光5.4.1 菲涅耳公式5.4.2 反射率和透射率5.4.3 反射、折射时的偏振现象5.4.4 半波损失的解释5.5 二向色性物质产生偏振光5.5.1 线型光栅偏振器5.5.2 二色性晶体5.5.3 人造偏振片5.6 散射产生偏振5.6.1 散射的分类5.6.2 瑞利散射定律5.6.3 散射光的偏振状态5.7 利用双折射产生偏振光5.7.1 双折射现象的基本概念5.7.2 单轴晶体中双折射现象的解释5.7.3 寻常光和非常光的相对光强5.7.4 双折射偏振器5.8 相位延迟器——波片5.8.1 相位延迟作用5.8.2 全波片5.8.3 半波片5.8.4 1/4波片5.8.5 可变相位延迟板5.9 光波偏振态的定性分析5.10 偏振光的干涉5.10.1 实验装置及现象5.10.2 偏振光干涉的强度公式5.10.3 实验现象的解释显色偏振5.10.4 会聚偏振光的干涉5.11 旋光性5.11.1 旋光现象5.11.2 旋光性的解释5.11.3 菲涅耳假设的实验证明5.12 感应的光效应5.12.1 光弹效应5.12.2 电光效应5.12.3 法拉第效应5.12.4 液体中的各向异性——液晶习题6 光的量子现象6.1 热辐射普朗克公式6.1.1 热辐射基尔霍夫定律6.1.2 黑体辐射以及经典理论6.1.3 腔内电磁辐射的模式推导6.1.4 普朗克的量子假说普朗克公式6.1.5 光测高温法6.2 光电效应爱因斯坦方程6.2.1 光电效应的实验规律6.2.2 经典波动理论的困难6.2.3 光量子爱因斯坦方程6.2.4 光电效应的应用6.3康普顿效应6.3.1 康普顿效应的实验定律6.3.2 康普顿效应的理论解释6.4 光的波粒二象性6.4.1 德布罗意波6.4.2 几率波6.4.3 不确定关系式习题7 近代光学的一些课题7.1 激光7.1.1 光的自发辐射、受激吸收和受激辐射7.1.2 光在介质中的增益7.1.3 光振荡条件7.1.4 纵横和横模7.1.5 激光器的种类7.1.6 激光的应用7.2 全息照相7.2.1 全息照相的特点7.2.2 全息照相的基本原理7.2.3 全息图的几种类型7.2.4 全息干涉计量7.3 光信息处理初步7.3.1 预备知识7.3.2 阿贝成像理论7.3.3 阿贝一波特实验与空间滤波7.3.4 光信息处理的应用。