近代光學(xué)

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。本書系統(tǒng)地介紹了近代光學(xué)發(fā)展的各個(gè)方面，并致力于反映當(dāng)代光學(xué)的最新進(jìn)展，具有一定的深度和廣度。主要內(nèi)容包括：光的電磁波理論，光在不同類型介質(zhì)中的傳播特性，光的部分相干性，光的標(biāo)量衍射理論，傅里葉光學(xué)基礎(chǔ)，全息術(shù)基礎(chǔ)，幾何光學(xué)的基本原理，相對(duì)論光學(xué)及量子光學(xué)基礎(chǔ)等。全書結(jié)構(gòu)清晰、嚴(yán)謹(jǐn)，內(nèi)容豐富、新穎，并精選了適量典型的例題和習(xí)題?！　”緯勺鳛楦叩仍盒９怆娦畔⑴c工程類相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生或研究生的教材，也可供光學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)或科研人員參考。

作者簡介

　　鄭玉祥，復(fù)旦大學(xué)光科學(xué)與工程系教授，博士生導(dǎo)師。1996年于復(fù)旦大學(xué)物理系獲理學(xué)博士學(xué)位。曾任日本大學(xué)理工學(xué)部先端材料科學(xué)中心客座研究員，并參與日本大型國家研究項(xiàng)目“下一代光存儲(chǔ)計(jì)劃”。多年來一直從事固體光學(xué)性質(zhì)和光譜技術(shù)研究，主持和參與近20項(xiàng)國家及地方科研項(xiàng)目，已發(fā)表SCI收錄論文70多篇，已獲授權(quán)6項(xiàng)發(fā)明專利和4項(xiàng)實(shí)用新型專利。講授本科生的《近代光學(xué)》和研究生的《偏振光學(xué)原理與應(yīng)用》等課程。2006年入選教育部新世紀(jì)人才計(jì)劃。曾任復(fù)旦大學(xué)光科學(xué)與工程系副主任，現(xiàn)任上海市激光學(xué)會(huì)秘書長?！　￡惲紙颍绹腊⑷A州立大學(xué)物理學(xué)博士，復(fù)旦大學(xué)首席和特聘教授。博士生導(dǎo)師，國家首屆杰出青年基金獲得者，教育部長江學(xué)者特聘教授。主要從事信息光電子功能材料的光學(xué)性質(zhì)研究，包括光譜信息的獲取和分析方法研究。在國內(nèi)外核心學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了200多篇論文，獲10多項(xiàng)各類專利，并多次獲獎(jiǎng)。講授本科生和研究生的《固體光學(xué)》等課程。曾任復(fù)旦大學(xué)物理系副主任和復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院院長等職，現(xiàn)任上海市激光學(xué)會(huì)理事長。

書籍目錄

第1篇　光的傳播?　　第1章　光的電磁波理論　　　1.1　麥克斯韋方程組　　　　1.1.1　實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)　　　　1.1.2　基本假設(shè)　　　　1.1.3　麥克斯韋方程組　　　　1.1.4　本構(gòu)關(guān)系　　　　1.1.5　邊界條件　　　1.2　波動(dòng)方程　　　　1.2.1　波動(dòng)方程　　　　1.2.2　標(biāo)量波　　　　1.2.3　亥姆霍茲方程　　　　1.2.4　波前與波前函數(shù)　　　　1.2.5　共軛波　　　1.3　高斯光束　　　　1.3.1　高斯光束的束寬與遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角　　　　1.3.2　高斯光束的等相面曲率半徑　　　　1.3.3　高斯光束的縱向相位因子　　　1.4　電磁波的偏振　　　　1.4.1　電磁波的橫波性　　　　　　　1.4.2　洛倫茲力公式　　　　1.4.3　光的偏振　　　　1.4.4　偏振態(tài)的表征　　　1.5　電磁場(chǎng)的能量與坡印廷矢量　　　1.6　電磁場(chǎng)的動(dòng)量和光壓　　　　1.6.1　電磁場(chǎng)的動(dòng)量　　　　1.6.2　光壓的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　　　　1.6.3　帶電粒子在磁場(chǎng)中的總動(dòng)量　　　1.7　電磁場(chǎng)的角動(dòng)量與光子的自旋　　　　1.7.1　費(fèi)曼佯謬　　　　1.7.2　電磁場(chǎng)的角動(dòng)量　　　　1.7.3　光子的自旋　　　1.8　光度學(xué)介紹　　　　1.8.1　輻射通量　　　　1.8.2　視覺函數(shù)　　　　1.8.3　光通量　　　　1.8.4　發(fā)光強(qiáng)度、亮度和照度　　　本章小結(jié)　　第2章　光波在分層介質(zhì)中的傳播　　　2.1　光波在各向同性介質(zhì)邊界上的反射和折射　　　　2.1.1　光在介質(zhì)界面反射與折射時(shí)的頻率不變性　　　　2.1.2　折射光和反射光的共面性　　　　2.1.3　反射定律和斯內(nèi)爾折射定律　　　2.2　菲涅耳公式　　　　2.2.1　菲涅耳公式的推導(dǎo)　　　　2.2.2　光強(qiáng)反射率與光強(qiáng)透射率　　　　2.2.3　能流反射率與能流透射率　　　　2.2.4　布儒斯特定律　　　　2.2.5　斯托克斯倒逆關(guān)系　　　　2.2.6　相位關(guān)系　　　　2.2.7　偏振關(guān)系　　　2.3　全反射與隱失波　　　　2.3.1　全反射　　　　2.3.2　隱失波　　　　2.3.3　古斯-漢欣位移　　　　2.3.4　菲涅耳菱體　　　2.4　光在金屬表面的反射和折射　　　　2.4.1　金屬中的透射光　　　　2.4.2　金屬界面的反射光　　　2.5　光在分層介質(zhì)中的傳播　　　　2.5.1　多層膜的特征矩陣　　　　2.5.2　反射率和透射率　　　　2.5.3　周期性多層介質(zhì)　　　本章小結(jié)　　第3章　光在光子晶體中的傳播　　　3.1　倒格矢、布洛赫定理與布里淵區(qū)　　　　3.1.1　倒格矢　　　　3.1.2　布洛赫定理　　　　3.1.3　布里淵區(qū)　　　3.2　光子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)　　　　3.2.1　光子晶體的分類和結(jié)構(gòu)　　　　3.2.2　光子晶體的特性　　　3.3　光子晶體的光子頻帶結(jié)構(gòu)　　　　3.3.1　光子晶體的理論分析方法　　　　……第2篇　光的干涉與衍射理論第3篇　信息光學(xué)第4篇　幾何光學(xué)原理第5篇　相對(duì)論光學(xué)第6篇　量子光學(xué)基礎(chǔ)附錄a　近代光學(xué)中的數(shù)學(xué)方法 附錄b　kramers-kronig關(guān)系 附錄c　昂色格關(guān)系 附錄d　部分習(xí)題答案

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：本章將首先介紹麥克斯韋方程組的建立過程，討論各類材料的本構(gòu)關(guān)系，并介紹邊界條件。然后，由麥克斯韋方程直接導(dǎo)出波動(dòng)方程，揭示電磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)性，并給出一些典型電磁波的性質(zhì)和表達(dá)式。接下來，結(jié)合麥克斯韋方程組和波動(dòng)形式的解進(jìn)一步推證電磁波的橫波性，光的橫波性可以用偏振態(tài)來表征。隨后將介紹光的五種偏振態(tài)，并給出偏振態(tài)的幾種表示形式，例如瓊斯矢量表示、斯托克斯參量表示和邦加球表示等。之后，還將介紹電磁場(chǎng)的能量、動(dòng)量和角動(dòng)量等屬性，這些屬性表明電磁波與實(shí)物粒子一樣，是物質(zhì)存在的一種形式。最后介紹光度學(xué)的一些基礎(chǔ)知識(shí)。

編輯推薦

《近代光學(xué)》：普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，電子信息與電氣學(xué)科規(guī)劃教材·光電信息科學(xué)與工程專業(yè)

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