光学原理(第2版)/高等学校电子信息类专业系列教材

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沈常宇,金尚忠 著
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出版社: 清华大学出版社
ISBN:9787302470151
版次:2
商品编码:12176359
包装:平装
丛书名: 高等学校电子信息类专业系列教材
开本:16开
出版时间:2017-08-01
用纸:胶版纸
页数:270
字数:436000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  本书系统地阐述了经典光学原理的理论体系及现代光学技术的发展与应用,是在第1版的基础上修订而成的。本书由两部分组成,上部分为几何光学及典型光学系统,包括第1~4章,系统地介绍了光学发展简史、几何光学基本原理、光学系统的光阑及像差和典型光学仪器的基本原理。与第1版相比第3章增加了光阑的计算内容,通过定量计算,不但巩固和加强了各种光阑的概念,而且充分衔接第4章中放大镜、显微镜、望远镜的计算和应用。像差方面重点修改了原来球差部分内容,增加了复合透镜消球差的具体例子、无球差齐明点及齐明透镜等。下半部分为物理光学,包括第5~10章,其主要内容包括物理光学基础、光波的干涉、光的衍射、光的偏振与晶体光学基础、傅里叶光学及全息术以及光的度量、吸收、散射和色散等。
  本教材参照教育部教学指导委员会的基本教学要求编写而成,在注重基本理论阐述的同时,加强理论与工程实践的结合,并充分考虑当前光学原理教学过程中所需要掌握的重点和难点教学,每章都提出了具体的学习目标,并针对每章的重点和难点,给出了丰富的例题分析和解答。
  本书可作为高等学校光电信息科学与工程、电子科学与技术、电子信息工程、测控技术与仪器等相关专业的光学及光学工程类课程教材,也可作为从事光电技术、仪器仪表技术、精密测量、检测技术等工程技术人员的参考书。

作者简介

  沈常宇 男,1977年生,博士,教授,浙江省优秀教师,中国计量大学光电学院副院长。入选浙江省新世纪151人才工程,长期从事“光学原理”课程教学,以及浙江省光学原理精品课程、浙江省“光学原理”教学团队和国家综合试点改革及浙江省优势专业“光电信息科学与工程”负责人;获得浙江省优秀教师、中国计量大学首届教坛新秀、教师教学优秀奖、十大育人先锋、优秀研究生导师等荣誉。主要从事光纤传感、光纤光栅器件、固体照明、非线性光学等方面研究;主持和参与国家自然科学基金重大仪器专项、十三五重点研发专项、国家质检公益专项、浙江省重大和重点专项、浙江省科技厅面上项目、浙江省自然科学基金、浙江省优秀青年教师项目等20余项;作为主持者或者参与者,先后获得浙江省科学技术进步一等奖、浙江省自然科学三等奖、浙江省高校科研成果三等奖、浙江省高等学校教学成果二等奖与三等奖等;近年来在国内外重要学术期刊(如Appl. Phys. Lett.、Opt. Express、J. Opt. Soc. Am. B、IEEE Photonic. Tech. Lett.、Sens. Actuators. B)等发表三大检索论文80余篇;获授权国家发明专利20余项。

目录

第1章绪论
1.1光学发展简史
1.2本书的内容和知识框图
第2章几何光学基本原理
2.1几何光学的基本定律
2.1.1光线、光波与波面
2.1.2几何光学的基本定律
2.1.3费马原理——光线传播的普遍规律
2.2物、像的基本概念和完善成像条件
2.3单折射球面成像
2.3.1符号法则
2.3.2单个折射球面的光路计算公式
2.3.3近轴光线的光路计算
2.3.4单折射球面成像特性
2.3.5近轴条件下球面反射镜的物像关系
2.4折射球面成像系统
2.5理想光学系统
2.5.1理想光学系统基本概念
2.5.2理想光学系统的物像关系
2.5.3透镜成像
2.6平面反射镜与反射棱镜
2.6.1平面反射镜
2.6.2平行平板
2.6.3反射棱镜
2.7例题解析
习题
第3章光阑与像差
3.1光阑
3.1.1光阑的分类
3.1.2光阑的计算
3.1.3远心光路
3.2光学系统的景深
3.3像差概述
3.3.1轴上点球差
3.3.2轴外点像差
3.3.3色差
3.3.4波像差
3.4例题解析
习题
第4章典型光学仪器的基本原理
4.1眼睛
4.1.1人眼构造
4.1.2眼睛的调节
4.1.3眼睛的缺陷和矫正
4.1.4眼睛的分辨率
4.1.5眼睛的对准
4.2放大镜
4.2.1放大镜的视觉放大率
4.2.2放大镜的光束限制和线视场
4.3显微镜系统
4.3.1显微镜的视觉放大率
4.3.2显微镜的分辨率
4.3.3显微镜中的光束限制
4.3.4工作距离
4.3.5显微镜的照明
4.4望远镜系统
4.4.1望远镜系统的结构
4.4.2望远镜系统的分辨率及有效放大率
4.4.3望远镜中的光束限制
4.4.4场镜
4.5例题解析
习题
第5章物理光学基础
5.1光波的电磁理论描述
5.1.1光波的电磁特性
5.1.2光波的波动方程
5.1.3平面单色光波解
5.1.4平面波的性质
5.1.5球面波和柱面波
5.1.6群速度和相速度
5.2光的反射和折射的波动描述
5.2.1光在两电介质分界面上的反射和折射
5.2.2菲涅尔公式
5.2.3反射波和透射波的性质
5.3例题解析
习题
第6章光波的干涉
6.1光波干涉的条件
6.1.1光波的叠加
6.1.2光波的干涉条件
6.2分波面干涉
6.3影响双光束干涉条纹清晰度的因素
6.3.1两相干光波的振幅比对条纹对比度的影响
6.3.2光源宽度对条纹对比度的影响和空间相干性
6.3.3光源的非单色性对条纹对比度的影响和时间相干性
6.4分振幅双光束干涉
6.4.1平行平板双光束等倾干涉
6.4.2楔形平板双光束等厚干涉
6.5典型双光束干涉系统及应用
6.5.1迈克尔逊干涉仪
6.5.2菲索干涉仪
6.5.3泰曼�哺窳指缮嬉�
6.5.4马赫�苍�德干涉仪
6.5.5傅里叶变换光谱仪
6.6多光束干涉及应用
6.6.1平行平板的多光束干涉
6.6.2多光束干涉仪
6.7例题解析
习题
第7章光波的衍射
7.1惠更斯�卜颇�尔原理
7.2基尔霍夫衍射理论与索末菲衍射理论
7.3菲涅尔衍射和夫琅和费衍射
7.4典型孔径的夫琅和费衍射
7.5矩形孔径和单缝夫琅和费衍射
7.6圆形孔径的夫琅和费衍射
7.7多缝的夫琅和费衍射
7.8衍射光栅
7.8.1光栅的色散
7.8.2光栅的光谱分辨本领
7.8.3光栅的自由光谱范围
7.9光学成像系统的分辨本领
7.10菲涅尔衍射
7.11干涉和衍射的区别和联系
7.12例题解析
习题
第8章光的偏振与晶体光学基础
8.1偏振光概述
8.1.1偏振光和自然光
8.1.2从自然光获得偏振光的方法
8.1.3马吕斯定律和消光比
8.2晶体的双折射
8.3双折射的电磁理论
8.3.1晶体的各向异性与介电张量
8.3.2单色平面波在晶体中的传播
8.4晶体光学性质的图形表示
8.4.1折射率椭球
8.4.2折射率面和波矢面
8.4.3法线面
8.4.4光线面
8.5平面光波在晶体表面的反射和折射
8.5.1光在晶体表面的折射和反射定律
8.5.2光在单轴晶体中传播方向的确定
8.6晶体偏振器件
8.6.1偏振棱镜
8.6.2波片
8.6.3补偿器
8.7偏振的琼斯矢量表示
8.7.1琼斯矢量
8.7.2偏振态的琼斯矢量表示
8.7.3偏振器件的琼斯矩阵表示
8.8偏振光的干涉
8.8.1平行光的偏光干涉
8.8.2会聚偏振光的干涉
8.9晶体的电光、磁光和声光效应及旋光性
8.9.1电光效应
8.9.2磁光效应
8.9.3声光效应
8.10例题解析
习题
第9章傅里叶光学及全息术
9.1平面波的复振幅分布和空间频率
9.2透镜的傅里叶变换性质和成像性质
9.2.1透镜的相位变换作用
9.2.2透镜的傅里叶变换性质
9.2.3透镜的成像性质
9.3相干成像系统及相干传递函数
9.4非相干成像系统及光学传递函数*
9.4.1非相干成像系统的光学传递函数(OTF)
9.4.2衍射受限系统的OTF
9.5阿贝成像理论与波特实验
9.5.1阿贝成像理论
9.5.2波特实验
9.5.3空间频谱滤波系统
9.5.4空间滤波的傅里叶分析
9.5.5滤波器的种类及应用举例
9.5.6空间滤波的应用
9.6全息术
9.6.1波前记录
9.6.2波前再现
9.7例题解析
习题
第10章光的度量、吸收、散射和色散
10.1辐射度量与光度量
10.1.1辐射度量
10.1.2光度量
10.1.3光视效率
10.1.4颜色与视觉
10.2光的吸收
10.2.1吸收定律
10.2.2吸收光谱
10.3光的色散
10.4光的散射
10.4.1瑞利散射
10.4.2米氏散射
10.4.3分子散射
10.4.4拉曼散射
10.5例题解析
习题
部分习题参考答案
参考文献

精彩书摘

  第5章物理光学基础
  学习目标
  理解光波的电磁性质; 掌握光波相位的概念; 掌握平面单色光波的表达和应用; 理解折射率和速度的关系; 理解球面波和柱面波的表示; 理解群速度和相速度的概念; 理解菲涅尔公式及其应用; 能运用菲涅尔公式理解半波损失; 理解全反射和倏逝波的概念和应用。
  19世纪70年代,麦克斯韦(Maxwell)在电磁学理论的研究基础上,从理论上总结出了描述电磁现象的麦克斯韦方程组,指出了电磁波的传播速度等于光速,并把光学现象和电磁现象联系起来,并预言光波就是一种电磁波。赫兹(Hertz)第一次在实验上证实了光波的速度与电磁波的传播速度相同,证实了麦克斯韦的预言,逐步形成了光的电磁理论,奠定了整个物理光学的基础,并推动了光学及整个物理学的发展。
  本章基于光的电磁理论性质,讨论光波的基本特性,光波在均匀介质中传播的基本规律,光波在介质分界面上的反射和折射等。
  5.1光波的电磁理论描述
  5.1.1光波的电磁特性
  目前光学领域内遇到的绝大部分现象和技术,都能从电磁学得到很好的解释。表5.1.1
  给出了整个电磁波的波谱范围,其覆盖了从γ射线到无线电波的一个相当广阔的范围,在整
  表5.1.1电磁波的波谱范围
  电磁波
  频率范围(Hz)
  波长范围(m)
  无线电波
  微波
  光波
  红外光
  可见光
  紫外光
  射线
  χ射线
  γ射线
  <109
  109~1012
  1012~4.3×1014
  4.3×1014~7.5×1014
  7.5×1014~1016
  1016~1019
  >1019
  >300×10-3
  (300~0.3)×10-3
  (300~0.7) ×10-6
  (0.7~0.4) ×10-6
  (0.4~0.03) ×10-6
  (30~0.03)×10-9
  <0.03×10-9
  个电磁频谱中,光学频谱只占很窄的一部分,而其中能够引起人眼视觉的可见光频率范围很窄,波长为390~760nm,相应的频率范围为8×1014~ 4×1014Hz。在可见光范围内,随着波长从小到大,所引起的视觉颜色从紫色逐渐过渡到红色。而通常意义上的光波段,除了可见光外,还包括紫外线和红外线,波长范围为1nm~1mm。
  电磁光学反映了光的矢量本质,能够演绎出几何光学、波动光学的全部理论,能够解释光的偏振、色散、散射、双折射和旋光等现象,能够从定性和定量两个方面给出宏观光学过程的精确结果。但是电磁光学不能解释量子光学所能处理的光的微观特性,不能合理地包含光的波动性质和微粒性质,因此要了解光的微观性质,请参考其他量子光学书籍。图5.1.1给出了几何光学、波动光学、电磁学和量子光学之间的联系和各个学科的研究重点。
  图5.1.1几何光学、波动光学、电磁学和量子光学之间的联系
  光是电磁波的一种,其本质与电磁波相同。麦克斯韦在前人的电磁学研究成果的基础上,把普遍电磁现象的基本规律归纳为以下四个方程,称为麦克斯韦方程组。
  N~·D=ρ(5.1.1)
  N~·B=0(5.1.2)
  N~×E=-
  �礏�祎
  (5.1.3)
  N~×H=j+
  �礑�祎
  (5.1.4)
  式中,D、E、B、H分别表示电感强度(电位移矢量)、电场强度、磁感强度和磁场强度; ρ表示封闭曲面内的电荷密度; J为积分闭合回路上的传导电流密度,�礑�祎
  为位移电流密度。
  N~为哈密顿算符,在直角坐标系下的表达式为
  N~=i-�氮祒+j-�氮祔+k-�氮祕
  (5.1.5)
  D、E、B、H、J之间有如下关系,称为物质方程:
  J=σE(5.1.6)
  D=εE(5.1.7)
  B=μH
  (5.1.8)
  式中,σ是电导率; ε和μ是两个标量,分别称为介电常数(或电容率)和磁导率。在各向同性均匀介质中,ε、μ是常数,σ=0。在真空中,
  ε=ε0=8.8542×10-12C2/N·m2,μ=μ0=
  ……

前言/序言

  第2版前言
  为适应“十三五”高等学校教学改革需要,《光学原理(第2版)》针对作为“十一五”浙江省重点建设教材的《光学原理(第1版)》进行了修订,使光学原理的教学内容和课程体系更适应于光电类及相近专业的教学要求。
  修订的指导思想仍然是在注重论述光学的基本原理的同时,紧密联系光学工程实践问题,并努力注重工具的应用。本书修订后仍由上下两部分组成,上部分为几何光学及典型光学系统,下半部分为物理光学。
  第3章中各节原结构为光阑的分类,孔径光阑、入瞳及出瞳,视场光阑、入射窗和出射窗,渐晕光阑,远心光路,其中各部分内容不是并立关系,内容有重复。现修改为光阑的分类、光阑的计算、远心光路三部分。在“光阑的计算”中,通过定量计算,不但巩固和加强“光阑的分类”中的概念,而且与后续内容(包括第4章放大镜、显微镜、望远镜等)衔接较好,补充了“像方远心光路”的概念。像差概念很多,我们注重掌握球差和位置色差,理解子午慧差、畸变和倍率色差,了解弧矢慧差及正弦差、像散、场曲等。3.3节结构修改为轴上点球差,轴外点像差,像散和场曲,畸变,色差,波像差。重点修改了原来球差部分内容,增加了复合透镜消球差的具体例子、无球差齐明点及齐明透镜等。正弦差作为慧差的一个特例,减少了较多内容;色差部分补充后面要用的D光、F光、C光以及阿贝数等概念。在4.2.2节中,原线视场推导只针对像在无限远,给出的物方线视场与像方视场角的关系只适用像在无限远、渐晕系统50%的情况,本版进行了修订,给出了有限远、无限远以及各种渐晕情况下的视场推导,获得了任意成像位置、任意渐晕情况推导的普适公式,并获得了按成像于明视距离和成像于无限远两种情况推导任意渐晕时的直接计算公式。显微镜中的光束限制部分中,修改后视场部分扩展到渐晕问题,并补充相关重要公式。下部分物理光学中,在第5~8章中,对概念的完整性、印刷错误以及部分例题和习题进行了增删,物理光学基础一章的叙述更加简明易懂;光的偏振及晶体光学基础一章中关于光波和光线在晶体中的传播的解释及计算更加清晰明了。本书由中国计量大学沈常宇和金尚忠编著,浙江大学冯华君教授主审。参加编写的有中国计量大学沈常宇(第1、2、5、6章),中国计量大学金尚忠、李晨霞(第10章),中国计量大学董前民(第8章),华南理工大学葛鹏(第4章),浙江大学雷华(第7章),中国计量大学李劲松(第9章),中国计量大学沈为民(第3章及第4章修改部分)。本书由沈常宇和金尚忠定稿。此外,中国计量大学井旭峰、张艳、李晓艳、楼俊、李晨霞、孔明审阅了本书,并提出了许多宝贵意见,在此一并致谢。本书可作为高等学校光电信息科学与工程、电子科学与技术、光信息科学与技术、光学、仪器仪表类专业的教材,亦可作为物理和测控技术及仪器专业的选修课教材,也可作为从事光学、光电技术、仪器仪表技术和精密测量及检测技术的工程技术人员的参考书。由于作者水平有限,衷心希望广大读者对书中的不足之处给予批评指正。编者2017年7月


光学原理(第2版)/高等学校电子信息类专业系列教材 内容简介: 本书深入浅出地阐述了光学领域的核心概念、基本定律和关键技术,旨在为高等学校电子信息类专业的学生提供扎实的理论基础和前沿的工程视野。在第2版中,我们对全书内容进行了系统性的梳理和更新,尤其是在前沿技术和应用方面进行了大幅度的拓展,力求体现光学在现代科技发展中的重要地位和广泛影响力。 本书的编写遵循循序渐进的原则,从最基础的光的本性出发,逐步深入到复杂的干涉、衍射、偏振现象,再到光与物质的相互作用,以及现代光学的重要分支,如几何光学、物理光学、量子光学和非线性光学等。每一章节的编排都力求逻辑清晰,概念明确,并通过大量精选的例题和习题,帮助学生巩固所学知识,提升分析问题和解决问题的能力。 第一部分:光的本性与几何光学 本部分首先回顾了人类对光认识的演进历程,从早期关于光是否是粒子流的争论,到惠更斯和牛顿的贡献,最终引出经典的光的波动说和粒子说。我们将详细介绍电磁波理论如何统一了这两种观点,揭示光作为一种电磁波的本质。 接着,我们将进入几何光学。虽然几何光学在某些情况下是对波动光学的一种近似,但它却是理解许多光学器件工作原理的基础。我们首先从光的直线传播定律开始,探讨了光的反射和折射定律,以及斯涅尔定律。在此基础上,我们将深入分析各种光学元件,如平面镜、球面镜、棱镜和透镜的成像原理。通过光线追迹法,我们将详细讲解透镜和镜组的光学设计,以及像差的概念及其校正方法。此外,还将介绍相机、望远镜、显微镜等基本光学仪器的结构和成像特点,为学生理解实际光学系统的设计和应用奠定基础。 第二部分:物理光学:波动现象 本部分将聚焦于光的波动性质所带来的丰富现象。我们将详细讲解光的干涉现象,包括相干光的产生条件,杨氏双缝干涉实验的原理和结果,薄膜干涉,以及迈克尔逊干涉仪等实际应用。通过对这些现象的深入分析,学生将深刻理解波的叠加原理以及其在光学测量和分析中的重要作用。 紧接着,我们将探讨光的衍射。我们将从惠更斯原理出发,解释衍射的根本原因,并详细分析单缝衍射、双缝衍射、光栅衍射以及圆孔衍射等经典衍射模型。本书还将重点介绍夫琅和费衍射和菲涅尔衍射的区别与联系,并探讨衍射在成像系统中的作用,以及傅里叶光学在分析衍射现象中的应用。 光的偏振是物理光学中的另一重要内容。我们将介绍自然光和偏振光的区别,以及产生偏振光的各种方法,如反射偏振、双折射偏振和散射偏振。我们将详细讲解线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的性质,并通过偏振片、波片等器件的分析,帮助学生理解偏振在液晶显示、光学通信、偏振成像等领域的广泛应用。 第三部分:光与物质的相互作用 本部分将深入探讨光与物质相互作用的本质,这是理解光电效应、激光技术以及光学材料特性的关键。我们将从光的吸收和发射开始,介绍不同物质对光的吸收和透射特性,并引入吸收光谱和透射光谱的概念。 随后,我们将重点介绍光与物质相互作用的量子力学描述。我们将介绍光子的概念,以及普朗克公式和爱因斯坦的光电效应方程,揭示光粒子的能量特性。接着,我们将讲解原子和分子的能级结构,以及受激发射和自发发射的过程,为理解激光的产生原理打下基础。 此外,本部分还将介绍光学材料的折射率、反射率、透射率等光学常数,以及它们如何影响光在材料中的传播和相互作用。我们将讨论金属、介质、半导体等不同材料的光学特性,并为学生理解光学薄膜、光纤、光学传感器等器件的设计提供理论支持。 第四部分:现代光学技术与应用 本部分是本书的亮点之一,我们将重点介绍现代光学领域的前沿技术及其在电子信息类专业中的重要应用。 激光技术:我们将详细讲解激光的产生原理、各种类型的激光器(如气体激光器、半导体激光器、光纤激光器等)及其特性。重点介绍激光在光通信、光存储、精密加工、医疗美容、科学研究等领域的革命性应用。 光纤光学:我们将深入分析光在光纤中的传输原理,包括全反射、模式理论、色散和衰减等概念。重点介绍光纤在通信、传感、医疗内窥镜等领域的关键作用,以及光纤通信系统的构成和工作原理。 非线性光学:随着激光技术的飞速发展,非线性光学成为研究热点。我们将介绍非线性光学现象,如二次谐波产生(SHG)、三次谐波产生(THG)、光学参量放大(OPA)和光学参量振荡(OPO)等。这些现象在频率转换、光开关、光电调制等领域具有重要应用。 光电子学:本部分将深入探讨光与电子的相互作用,重点介绍光电器件,如光电二极管、光电倍增管、LED、激光二极管、CCD和CMOS图像传感器等。我们将分析这些器件的工作原理、性能参数和应用领域,特别是它们在光信号检测、光电转换和图像采集中的核心地位。 全息术与三维成像:我们将介绍全息术的基本原理,包括全息记录和全息再现过程。在此基础上,我们将探讨数字全息术、计算全息术等现代技术,以及它们在三维显示、信息存储、生物医学成像等领域的潜力。 光学测量与传感:我们将介绍各种光学测量技术,如干涉测量、衍射测量、偏振测量等,以及它们在精密测量、形貌分析、材料表征中的应用。同时,也将介绍光学传感器在环境监测、工业控制、生物医学传感等领域的广泛应用。 第五部分:光学在电子信息领域的交叉应用 本书的最后一章将着重强调光学与电子信息类专业其他课程的交叉融合。我们将分析光学在以下关键领域的应用: 光通信系统:深入讲解光纤通信系统的架构、传输介质、光器件(如光源、调制器、探测器、放大器)以及信号处理技术,为学生理解现代高速通信网络提供坚实基础。 光计算与光存储:介绍光学在信息处理和存储方面的潜在优势,包括光存储技术(如光盘、全息存储)以及光计算的最新进展。 集成光学与光电子集成:探讨如何将光学元件集成到芯片上,实现小型化、低功耗的光学器件,并分析光电子集成电路(PIC)在通信、计算和传感领域的应用前景。 微纳光学与超材料:介绍微纳尺度下的光学现象,如表面等离激元、衍射光学元件,以及人工设计的超材料在光场调控、新型光学器件方面的突破。 机器视觉与光学成像:结合电子信息类专业的特点,详细介绍相机、镜头、图像传感器等在机器视觉系统中的作用,以及图像处理与分析技术在光学检测和识别中的应用。 总结: 《光学原理(第2版)》一书力求以严谨的学术态度,清晰的逻辑结构,丰富的实例,为电子信息类专业的学生构建一座坚实的理论桥梁,引导学生深入理解光学世界的奥秘,掌握现代光学技术的核心原理,并能将其创造性地应用于未来的科技创新和工程实践中。本书不仅是一本教科书,更是一扇通往光学前沿的窗口,激励学生在光学领域不断探索,贡献智慧。

用户评价

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这本书的知识体系构建得非常完善,从最基础的光的直线传播、反射、折射,到深入的光的干涉、衍射,再到更复杂的偏振和光与物质的相互作用,层层递进,逻辑清晰。每一章的内容都建立在前一章的基础上,使得整个知识网络得以稳固地构建起来。我尤其喜欢作者在讲解一些关键理论时,所采用的严谨的数学推导过程,虽然涉及到一些微积分和向量的运用,但作者总是会详细地解释每一步的含义和物理意义,让我能够理解公式的来源,而不是死记硬背。例如,在推导马吕斯定律时,作者并没有直接给出结论,而是从光的能量守恒和电磁场的相互作用出发,一步步地得出了最终的公式,这个过程让我豁然开朗,深刻理解了偏振光强度的变化规律。更值得称赞的是,书中在讲解完一个理论后,往往会紧接着给出相关的实验验证和应用实例,这极大地增强了理论知识的现实意义。例如,在讲解了干涉的原理后,作者紧接着就介绍了薄膜干涉在光学仪器中的应用,如减反射膜的原理,这让我看到了理论知识在实际生活中的价值,也激发了我进一步探索的兴趣。这种理论与实践相结合的教学方式,是我在其他教材中很少见到的,也是这本书最吸引我的地方之一。

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这本书的讨论的广度令人印象深刻,它不仅仅局限于基础的光学理论,更将目光投向了现代光学的前沿领域。在阅读过程中,我发现作者在讲解传统光学概念的同时,也巧妙地融入了一些与现代科技发展息息相关的内容,这让我对光学这门学科有了更宏观和全面的认识。例如,在讨论光的偏振时,作者并没有止步于经典的偏振现象,而是将其与液晶显示技术、光学成像器件等现代应用联系起来,让我看到了光学原理在日常生活中的实际落地。更令我惊喜的是,书中还涉及了一些关于激光、非线性光学等前沿话题的介绍,虽然篇幅不长,但足以勾勒出这些新兴领域的基本轮廓和重要性。这种“承古启今”的叙事方式,不仅满足了我对光学基础知识的渴求,更点燃了我对未来光学研究方向的探索欲望。我感觉作者不仅仅是一位光学领域的专家,更是一位富有远见的教育者,他能够将深奥的科学知识与时代的发展紧密结合,为年轻一代的学习者提供了一扇通往未来的窗口。读完这本书,我不仅对光学原理有了更深的理解,更对光学这门学科在现代科技和社会发展中的重要地位有了全新的认识,这无疑是这本书带给我的最大收获。

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这本书的排版和设计真的很棒,纸张的触感非常舒服,拿在手里沉甸甸的,很有质感。我特别喜欢它的封面设计,简洁大方,有一种学术的严谨感,同时又不会显得枯燥乏味。书脊处的字体清晰,即使摆放在书架上,也能一眼辨认出书名,这一点对于藏书爱好者来说是个加分项。内页的印刷质量也是没得说,字迹清晰锐利,没有出现模糊或重影的情况。我喜欢在阅读时,能有这样舒适的视觉体验,感觉作者和出版社在细节上都下足了功夫,让我阅读的过程充满了愉悦。翻开书页,目录清晰明了,章节的划分也很有逻辑性,方便我快速找到感兴趣的部分。而且,每个章节的开头都配有引言,简单概括了本章的内容,这对于我快速把握整体脉络非常有帮助。书中一些重要的概念和公式,都用加粗或者特殊的字体进行了强调,这使得关键信息一目了然,大大降低了阅读的难度。我个人尤其欣赏作者在图示方面的用心,每一个示意图都绘制得非常精细,线条流畅,标注清晰,能够非常直观地帮助我理解抽象的光学概念。例如,在讲解衍射的章节,作者绘制的夫琅和费衍射图样,就比纯文字描述要生动形象得多,让我一下子就理解了衍射光强的分布规律。甚至,我注意到书中还有一些插图,虽然不直接涉及公式推导,但却能从生活现象中引出光学原理,这种方式很有启发性,让原本可能枯燥的理论变得更加有趣和贴近现实。

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我是一名刚开始接触光学领域的学生,对于这个学科充满了好奇,但也有些许畏惧。这本书给我带来了全新的学习体验。作者在内容编排上,充分考虑到了初学者的特点。开篇之处,作者并没有直接进入复杂的数学公式推导,而是先从光的本质、几何光学的基础概念讲起,用通俗易懂的语言和生动的插图,为我描绘了一个清晰的光的图像。我特别喜欢那些巧妙的类比,例如将光线比作“细线”,将成像的过程比作“光线汇聚的过程”,这些形象的比喻一下子就帮助我理解了看似抽象的几何光学原理。即使是像反射定律和折射定律这样的基础知识,作者也给出了多角度的解释,并配以大量的例题,让我能够通过反复练习来巩固和加深理解。当进入到波动光学的部分时,作者也循序渐进,从最简单的单缝衍射开始,逐步过渡到双缝干涉、多缝干涉等更复杂的情形。让我感到欣慰的是,作者在讲解这些内容时,并没有回避数学公式,而是以一种引导的方式,让读者理解公式背后的物理意义。我发现,通过书中提供的详细步骤,即使是我这样的初学者,也能逐步掌握这些公式的推导和应用。这本书没有让我感到“被淹没”在知识的海洋里,而是像一位循循善诱的老师,一步一步地引领我探索光学的奥秘。

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我一直对物理学中的一些基础原理情有独钟,而光学作为物理学的一个重要分支,其奥秘总是让我着迷。在学习过程中,我渴望找到一本能够深入浅出、引人入胜的书籍,来系统地梳理和理解这些概念。这本书恰恰满足了我的需求。作者在阐述复杂的光学现象时,并没有直接抛出深奥的公式,而是先从物理的直观感受出发,一步步引导读者建立起清晰的物理图像。比如,在解释光的波动性时,作者巧妙地引用了水波的类比,生动形象地描绘了干涉和衍射的现象,让我能够通过熟悉的日常经验来理解抽象的光学规律。这种“由表及里”的讲解方式,大大降低了学习门槛,使得我对光的波动本质有了更深刻的认识。更让我惊喜的是,书中对于每一个概念的讲解都力求严谨,但又不会让人感到晦涩难懂。作者善于运用恰当的比喻和生活化的例子,将抽象的物理概念具象化,比如在解释光的折射时,作者就生动地描述了筷子在水中看起来会“折断”的现象,并以此为引子,深入浅出地讲解了折射定律的由来。这种教学方法的巧妙之处在于,它能够抓住读者的兴趣点,让他们在不知不觉中掌握知识。我感觉作者仿佛是一位经验丰富的老师,他了解学生在学习过程中的难点和困惑,并精心设计了每一处讲解,力求让知识的传递过程顺畅而高效。

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