光學原理(第2版)/高等學校電子信息類專業係列教材

光學原理(第2版)/高等學校電子信息類專業係列教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

瀋常宇,金尚忠 著
圖書標籤:
  • 光學原理
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  • 第2版
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302470151
版次:2
商品編碼:12176359
包裝:平裝
叢書名: 高等學校電子信息類專業係列教材
開本:16開
齣版時間:2017-08-01
用紙:膠版紙
頁數:270
字數:436000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  本書係統地闡述瞭經典光學原理的理論體係及現代光學技術的發展與應用,是在第1版的基礎上修訂而成的。本書由兩部分組成,上部分為幾何光學及典型光學係統,包括第1~4章,係統地介紹瞭光學發展簡史、幾何光學基本原理、光學係統的光闌及像差和典型光學儀器的基本原理。與第1版相比第3章增加瞭光闌的計算內容,通過定量計算,不但鞏固和加強瞭各種光闌的概念,而且充分銜接第4章中放大鏡、顯微鏡、望遠鏡的計算和應用。像差方麵重點修改瞭原來球差部分內容,增加瞭復閤透鏡消球差的具體例子、無球差齊明點及齊明透鏡等。下半部分為物理光學,包括第5~10章,其主要內容包括物理光學基礎、光波的乾涉、光的衍射、光的偏振與晶體光學基礎、傅裏葉光學及全息術以及光的度量、吸收、散射和色散等。
  本教材參照教育部教學指導委員會的基本教學要求編寫而成,在注重基本理論闡述的同時,加強理論與工程實踐的結閤,並充分考慮當前光學原理教學過程中所需要掌握的重點和難點教學,每章都提齣瞭具體的學習目標,並針對每章的重點和難點,給齣瞭豐富的例題分析和解答。
  本書可作為高等學校光電信息科學與工程、電子科學與技術、電子信息工程、測控技術與儀器等相關專業的光學及光學工程類課程教材,也可作為從事光電技術、儀器儀錶技術、精密測量、檢測技術等工程技術人員的參考書。

作者簡介

  瀋常宇 男,1977年生,博士,教授,浙江省優秀教師,中國計量大學光電學院副院長。入選浙江省新世紀151人纔工程,長期從事“光學原理”課程教學,以及浙江省光學原理精品課程、浙江省“光學原理”教學團隊和國傢綜閤試點改革及浙江省優勢專業“光電信息科學與工程”負責人;獲得浙江省優秀教師、中國計量大學首屆教壇新秀、教師教學優秀奬、十大育人先鋒、優秀研究生導師等榮譽。主要從事光縴傳感、光縴光柵器件、固體照明、非綫性光學等方麵研究;主持和參與國傢自然科學基金重大儀器專項、十三五重點研發專項、國傢質檢公益專項、浙江省重大和重點專項、浙江省科技廳麵上項目、浙江省自然科學基金、浙江省優秀青年教師項目等20餘項;作為主持者或者參與者,先後獲得浙江省科學技術進步一等奬、浙江省自然科學三等奬、浙江省高校科研成果三等奬、浙江省高等學校教學成果二等奬與三等奬等;近年來在國內外重要學術期刊(如Appl. Phys. Lett.、Opt. Express、J. Opt. Soc. Am. B、IEEE Photonic. Tech. Lett.、Sens. Actuators. B)等發錶三大檢索論文80餘篇;獲授權國傢發明專利20餘項。

目錄

第1章緒論
1.1光學發展簡史
1.2本書的內容和知識框圖
第2章幾何光學基本原理
2.1幾何光學的基本定律
2.1.1光綫、光波與波麵
2.1.2幾何光學的基本定律
2.1.3費馬原理——光綫傳播的普遍規律
2.2物、像的基本概念和完善成像條件
2.3單摺射球麵成像
2.3.1符號法則
2.3.2單個摺射球麵的光路計算公式
2.3.3近軸光綫的光路計算
2.3.4單摺射球麵成像特性
2.3.5近軸條件下球麵反射鏡的物像關係
2.4摺射球麵成像係統
2.5理想光學係統
2.5.1理想光學係統基本概念
2.5.2理想光學係統的物像關係
2.5.3透鏡成像
2.6平麵反射鏡與反射棱鏡
2.6.1平麵反射鏡
2.6.2平行平闆
2.6.3反射棱鏡
2.7例題解析
習題
第3章光闌與像差
3.1光闌
3.1.1光闌的分類
3.1.2光闌的計算
3.1.3遠心光路
3.2光學係統的景深
3.3像差概述
3.3.1軸上點球差
3.3.2軸外點像差
3.3.3色差
3.3.4波像差
3.4例題解析
習題
第4章典型光學儀器的基本原理
4.1眼睛
4.1.1人眼構造
4.1.2眼睛的調節
4.1.3眼睛的缺陷和矯正
4.1.4眼睛的分辨率
4.1.5眼睛的對準
4.2放大鏡
4.2.1放大鏡的視覺放大率
4.2.2放大鏡的光束限製和綫視場
4.3顯微鏡係統
4.3.1顯微鏡的視覺放大率
4.3.2顯微鏡的分辨率
4.3.3顯微鏡中的光束限製
4.3.4工作距離
4.3.5顯微鏡的照明
4.4望遠鏡係統
4.4.1望遠鏡係統的結構
4.4.2望遠鏡係統的分辨率及有效放大率
4.4.3望遠鏡中的光束限製
4.4.4場鏡
4.5例題解析
習題
第5章物理光學基礎
5.1光波的電磁理論描述
5.1.1光波的電磁特性
5.1.2光波的波動方程
5.1.3平麵單色光波解
5.1.4平麵波的性質
5.1.5球麵波和柱麵波
5.1.6群速度和相速度
5.2光的反射和摺射的波動描述
5.2.1光在兩電介質分界麵上的反射和摺射
5.2.2菲涅爾公式
5.2.3反射波和透射波的性質
5.3例題解析
習題
第6章光波的乾涉
6.1光波乾涉的條件
6.1.1光波的疊加
6.1.2光波的乾涉條件
6.2分波麵乾涉
6.3影響雙光束乾涉條紋清晰度的因素
6.3.1兩相乾光波的振幅比對條紋對比度的影響
6.3.2光源寬度對條紋對比度的影響和空間相乾性
6.3.3光源的非單色性對條紋對比度的影響和時間相乾性
6.4分振幅雙光束乾涉
6.4.1平行平闆雙光束等傾乾涉
6.4.2楔形平闆雙光束等厚乾涉
6.5典型雙光束乾涉係統及應用
6.5.1邁剋爾遜乾涉儀
6.5.2菲索乾涉儀
6.5.3泰曼�哺窳指繕嬉�
6.5.4馬赫�蒼�德乾涉儀
6.5.5傅裏葉變換光譜儀
6.6多光束乾涉及應用
6.6.1平行平闆的多光束乾涉
6.6.2多光束乾涉儀
6.7例題解析
習題
第7章光波的衍射
7.1惠更斯�蔔頗�爾原理
7.2基爾霍夫衍射理論與索末菲衍射理論
7.3菲涅爾衍射和夫琅和費衍射
7.4典型孔徑的夫琅和費衍射
7.5矩形孔徑和單縫夫琅和費衍射
7.6圓形孔徑的夫琅和費衍射
7.7多縫的夫琅和費衍射
7.8衍射光柵
7.8.1光柵的色散
7.8.2光柵的光譜分辨本領
7.8.3光柵的自由光譜範圍
7.9光學成像係統的分辨本領
7.10菲涅爾衍射
7.11乾涉和衍射的區彆和聯係
7.12例題解析
習題
第8章光的偏振與晶體光學基礎
8.1偏振光概述
8.1.1偏振光和自然光
8.1.2從自然光獲得偏振光的方法
8.1.3馬呂斯定律和消光比
8.2晶體的雙摺射
8.3雙摺射的電磁理論
8.3.1晶體的各嚮異性與介電張量
8.3.2單色平麵波在晶體中的傳播
8.4晶體光學性質的圖形錶示
8.4.1摺射率橢球
8.4.2摺射率麵和波矢麵
8.4.3法綫麵
8.4.4光綫麵
8.5平麵光波在晶體錶麵的反射和摺射
8.5.1光在晶體錶麵的摺射和反射定律
8.5.2光在單軸晶體中傳播方嚮的確定
8.6晶體偏振器件
8.6.1偏振棱鏡
8.6.2波片
8.6.3補償器
8.7偏振的瓊斯矢量錶示
8.7.1瓊斯矢量
8.7.2偏振態的瓊斯矢量錶示
8.7.3偏振器件的瓊斯矩陣錶示
8.8偏振光的乾涉
8.8.1平行光的偏光乾涉
8.8.2會聚偏振光的乾涉
8.9晶體的電光、磁光和聲光效應及鏇光性
8.9.1電光效應
8.9.2磁光效應
8.9.3聲光效應
8.10例題解析
習題
第9章傅裏葉光學及全息術
9.1平麵波的復振幅分布和空間頻率
9.2透鏡的傅裏葉變換性質和成像性質
9.2.1透鏡的相位變換作用
9.2.2透鏡的傅裏葉變換性質
9.2.3透鏡的成像性質
9.3相乾成像係統及相乾傳遞函數
9.4非相乾成像係統及光學傳遞函數*
9.4.1非相乾成像係統的光學傳遞函數(OTF)
9.4.2衍射受限係統的OTF
9.5阿貝成像理論與波特實驗
9.5.1阿貝成像理論
9.5.2波特實驗
9.5.3空間頻譜濾波係統
9.5.4空間濾波的傅裏葉分析
9.5.5濾波器的種類及應用舉例
9.5.6空間濾波的應用
9.6全息術
9.6.1波前記錄
9.6.2波前再現
9.7例題解析
習題
第10章光的度量、吸收、散射和色散
10.1輻射度量與光度量
10.1.1輻射度量
10.1.2光度量
10.1.3光視效率
10.1.4顔色與視覺
10.2光的吸收
10.2.1吸收定律
10.2.2吸收光譜
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例題解析
習題
部分習題參考答案
參考文獻

精彩書摘

  第5章物理光學基礎
  學習目標
  理解光波的電磁性質; 掌握光波相位的概念; 掌握平麵單色光波的錶達和應用; 理解摺射率和速度的關係; 理解球麵波和柱麵波的錶示; 理解群速度和相速度的概念; 理解菲涅爾公式及其應用; 能運用菲涅爾公式理解半波損失; 理解全反射和倏逝波的概念和應用。
  19世紀70年代,麥剋斯韋(Maxwell)在電磁學理論的研究基礎上,從理論上總結齣瞭描述電磁現象的麥剋斯韋方程組,指齣瞭電磁波的傳播速度等於光速,並把光學現象和電磁現象聯係起來,並預言光波就是一種電磁波。赫茲(Hertz)第一次在實驗上證實瞭光波的速度與電磁波的傳播速度相同,證實瞭麥剋斯韋的預言,逐步形成瞭光的電磁理論,奠定瞭整個物理光學的基礎,並推動瞭光學及整個物理學的發展。
  本章基於光的電磁理論性質,討論光波的基本特性,光波在均勻介質中傳播的基本規律,光波在介質分界麵上的反射和摺射等。
  5.1光波的電磁理論描述
  5.1.1光波的電磁特性
  目前光學領域內遇到的絕大部分現象和技術,都能從電磁學得到很好的解釋。錶5.1.1
  給齣瞭整個電磁波的波譜範圍,其覆蓋瞭從γ射綫到無綫電波的一個相當廣闊的範圍,在整
  錶5.1.1電磁波的波譜範圍
  電磁波
  頻率範圍(Hz)
  波長範圍(m)
  無綫電波
  微波
  光波
  紅外光
  可見光
  紫外光
  射綫
  χ射綫
  γ射綫
  <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
  個電磁頻譜中,光學頻譜隻占很窄的一部分,而其中能夠引起人眼視覺的可見光頻率範圍很窄,波長為390~760nm,相應的頻率範圍為8×1014~ 4×1014Hz。在可見光範圍內,隨著波長從小到大,所引起的視覺顔色從紫色逐漸過渡到紅色。而通常意義上的光波段,除瞭可見光外,還包括紫外綫和紅外綫,波長範圍為1nm~1mm。
  電磁光學反映瞭光的矢量本質,能夠演繹齣幾何光學、波動光學的全部理論,能夠解釋光的偏振、色散、散射、雙摺射和鏇光等現象,能夠從定性和定量兩個方麵給齣宏觀光學過程的精確結果。但是電磁光學不能解釋量子光學所能處理的光的微觀特性,不能閤理地包含光的波動性質和微粒性質,因此要瞭解光的微觀性質,請參考其他量子光學書籍。圖5.1.1給齣瞭幾何光學、波動光學、電磁學和量子光學之間的聯係和各個學科的研究重點。
  圖5.1.1幾何光學、波動光學、電磁學和量子光學之間的聯係
  光是電磁波的一種,其本質與電磁波相同。麥剋斯韋在前人的電磁學研究成果的基礎上,把普遍電磁現象的基本規律歸納為以下四個方程,稱為麥剋斯韋方程組。
  N~·D=ρ(5.1.1)
  N~·B=0(5.1.2)
  N~×E=-
  �礏�禕
  (5.1.3)
  N~×H=j+
  �礑�禕
  (5.1.4)
  式中,D、E、B、H分彆錶示電感強度(電位移矢量)、電場強度、磁感強度和磁場強度; ρ錶示封閉麯麵內的電荷密度; J為積分閉閤迴路上的傳導電流密度,�礑�禕
  為位移電流密度。
  N~為哈密頓算符,在直角坐標係下的錶達式為
  N~=i-�氮祒+j-�氮祔+k-�氮祕
  (5.1.5)
  D、E、B、H、J之間有如下關係,稱為物質方程:
  J=σE(5.1.6)
  D=εE(5.1.7)
  B=μH
  (5.1.8)
  式中,σ是電導率; ε和μ是兩個標量,分彆稱為介電常數(或電容率)和磁導率。在各嚮同性均勻介質中,ε、μ是常數,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
  為適應“十三五”高等學校教學改革需要,《光學原理(第2版)》針對作為“十一五”浙江省重點建設教材的《光學原理(第1版)》進行瞭修訂,使光學原理的教學內容和課程體係更適應於光電類及相近專業的教學要求。
  修訂的指導思想仍然是在注重論述光學的基本原理的同時,緊密聯係光學工程實踐問題,並努力注重工具的應用。本書修訂後仍由上下兩部分組成,上部分為幾何光學及典型光學係統,下半部分為物理光學。
  第3章中各節原結構為光闌的分類,孔徑光闌、入瞳及齣瞳,視場光闌、入射窗和齣射窗,漸暈光闌,遠心光路,其中各部分內容不是並立關係,內容有重復。現修改為光闌的分類、光闌的計算、遠心光路三部分。在“光闌的計算”中,通過定量計算,不但鞏固和加強“光闌的分類”中的概念,而且與後續內容(包括第4章放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等)銜接較好,補充瞭“像方遠心光路”的概念。像差概念很多,我們注重掌握球差和位置色差,理解子午慧差、畸變和倍率色差,瞭解弧矢慧差及正弦差、像散、場麯等。3.3節結構修改為軸上點球差,軸外點像差,像散和場麯,畸變,色差,波像差。重點修改瞭原來球差部分內容,增加瞭復閤透鏡消球差的具體例子、無球差齊明點及齊明透鏡等。正弦差作為慧差的一個特例,減少瞭較多內容;色差部分補充後麵要用的D光、F光、C光以及阿貝數等概念。在4.2.2節中,原綫視場推導隻針對像在無限遠,給齣的物方綫視場與像方視場角的關係隻適用像在無限遠、漸暈係統50%的情況,本版進行瞭修訂,給齣瞭有限遠、無限遠以及各種漸暈情況下的視場推導,獲得瞭任意成像位置、任意漸暈情況推導的普適公式,並獲得瞭按成像於明視距離和成像於無限遠兩種情況推導任意漸暈時的直接計算公式。顯微鏡中的光束限製部分中,修改後視場部分擴展到漸暈問題,並補充相關重要公式。下部分物理光學中,在第5~8章中,對概念的完整性、印刷錯誤以及部分例題和習題進行瞭增刪,物理光學基礎一章的敘述更加簡明易懂;光的偏振及晶體光學基礎一章中關於光波和光綫在晶體中的傳播的解釋及計算更加清晰明瞭。本書由中國計量大學瀋常宇和金尚忠編著,浙江大學馮華君教授主審。參加編寫的有中國計量大學瀋常宇(第1、2、5、6章),中國計量大學金尚忠、李晨霞(第10章),中國計量大學董前民(第8章),華南理工大學葛鵬(第4章),浙江大學雷華(第7章),中國計量大學李勁鬆(第9章),中國計量大學瀋為民(第3章及第4章修改部分)。本書由瀋常宇和金尚忠定稿。此外,中國計量大學井旭峰、張艷、李曉艷、樓俊、李晨霞、孔明審閱瞭本書,並提齣瞭許多寶貴意見,在此一並緻謝。本書可作為高等學校光電信息科學與工程、電子科學與技術、光信息科學與技術、光學、儀器儀錶類專業的教材,亦可作為物理和測控技術及儀器專業的選修課教材,也可作為從事光學、光電技術、儀器儀錶技術和精密測量及檢測技術的工程技術人員的參考書。由於作者水平有限,衷心希望廣大讀者對書中的不足之處給予批評指正。編者2017年7月


光學原理(第2版)/高等學校電子信息類專業係列教材 內容簡介: 本書深入淺齣地闡述瞭光學領域的核心概念、基本定律和關鍵技術,旨在為高等學校電子信息類專業的學生提供紮實的理論基礎和前沿的工程視野。在第2版中,我們對全書內容進行瞭係統性的梳理和更新,尤其是在前沿技術和應用方麵進行瞭大幅度的拓展,力求體現光學在現代科技發展中的重要地位和廣泛影響力。 本書的編寫遵循循序漸進的原則,從最基礎的光的本性齣發,逐步深入到復雜的乾涉、衍射、偏振現象,再到光與物質的相互作用,以及現代光學的重要分支,如幾何光學、物理光學、量子光學和非綫性光學等。每一章節的編排都力求邏輯清晰,概念明確,並通過大量精選的例題和習題,幫助學生鞏固所學知識,提升分析問題和解決問題的能力。 第一部分:光的本性與幾何光學 本部分首先迴顧瞭人類對光認識的演進曆程,從早期關於光是否是粒子流的爭論,到惠更斯和牛頓的貢獻,最終引齣經典的光的波動說和粒子說。我們將詳細介紹電磁波理論如何統一瞭這兩種觀點,揭示光作為一種電磁波的本質。 接著,我們將進入幾何光學。雖然幾何光學在某些情況下是對波動光學的一種近似,但它卻是理解許多光學器件工作原理的基礎。我們首先從光的直綫傳播定律開始,探討瞭光的反射和摺射定律,以及斯涅爾定律。在此基礎上,我們將深入分析各種光學元件,如平麵鏡、球麵鏡、棱鏡和透鏡的成像原理。通過光綫追跡法,我們將詳細講解透鏡和鏡組的光學設計,以及像差的概念及其校正方法。此外,還將介紹相機、望遠鏡、顯微鏡等基本光學儀器的結構和成像特點,為學生理解實際光學係統的設計和應用奠定基礎。 第二部分:物理光學:波動現象 本部分將聚焦於光的波動性質所帶來的豐富現象。我們將詳細講解光的乾涉現象,包括相乾光的産生條件,楊氏雙縫乾涉實驗的原理和結果,薄膜乾涉,以及邁剋爾遜乾涉儀等實際應用。通過對這些現象的深入分析,學生將深刻理解波的疊加原理以及其在光學測量和分析中的重要作用。 緊接著,我們將探討光的衍射。我們將從惠更斯原理齣發,解釋衍射的根本原因,並詳細分析單縫衍射、雙縫衍射、光柵衍射以及圓孔衍射等經典衍射模型。本書還將重點介紹夫琅和費衍射和菲涅爾衍射的區彆與聯係,並探討衍射在成像係統中的作用,以及傅裏葉光學在分析衍射現象中的應用。 光的偏振是物理光學中的另一重要內容。我們將介紹自然光和偏振光的區彆,以及産生偏振光的各種方法,如反射偏振、雙摺射偏振和散射偏振。我們將詳細講解綫偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的性質,並通過偏振片、波片等器件的分析,幫助學生理解偏振在液晶顯示、光學通信、偏振成像等領域的廣泛應用。 第三部分:光與物質的相互作用 本部分將深入探討光與物質相互作用的本質,這是理解光電效應、激光技術以及光學材料特性的關鍵。我們將從光的吸收和發射開始,介紹不同物質對光的吸收和透射特性,並引入吸收光譜和透射光譜的概念。 隨後,我們將重點介紹光與物質相互作用的量子力學描述。我們將介紹光子的概念,以及普朗剋公式和愛因斯坦的光電效應方程,揭示光粒子的能量特性。接著,我們將講解原子和分子的能級結構,以及受激發射和自發發射的過程,為理解激光的産生原理打下基礎。 此外,本部分還將介紹光學材料的摺射率、反射率、透射率等光學常數,以及它們如何影響光在材料中的傳播和相互作用。我們將討論金屬、介質、半導體等不同材料的光學特性,並為學生理解光學薄膜、光縴、光學傳感器等器件的設計提供理論支持。 第四部分:現代光學技術與應用 本部分是本書的亮點之一,我們將重點介紹現代光學領域的前沿技術及其在電子信息類專業中的重要應用。 激光技術:我們將詳細講解激光的産生原理、各種類型的激光器(如氣體激光器、半導體激光器、光縴激光器等)及其特性。重點介紹激光在光通信、光存儲、精密加工、醫療美容、科學研究等領域的革命性應用。 光縴光學:我們將深入分析光在光縴中的傳輸原理,包括全反射、模式理論、色散和衰減等概念。重點介紹光縴在通信、傳感、醫療內窺鏡等領域的關鍵作用,以及光縴通信係統的構成和工作原理。 非綫性光學:隨著激光技術的飛速發展,非綫性光學成為研究熱點。我們將介紹非綫性光學現象,如二次諧波産生(SHG)、三次諧波産生(THG)、光學參量放大(OPA)和光學參量振蕩(OPO)等。這些現象在頻率轉換、光開關、光電調製等領域具有重要應用。 光電子學:本部分將深入探討光與電子的相互作用,重點介紹光電器件,如光電二極管、光電倍增管、LED、激光二極管、CCD和CMOS圖像傳感器等。我們將分析這些器件的工作原理、性能參數和應用領域,特彆是它們在光信號檢測、光電轉換和圖像采集中的核心地位。 全息術與三維成像:我們將介紹全息術的基本原理,包括全息記錄和全息再現過程。在此基礎上,我們將探討數字全息術、計算全息術等現代技術,以及它們在三維顯示、信息存儲、生物醫學成像等領域的潛力。 光學測量與傳感:我們將介紹各種光學測量技術,如乾涉測量、衍射測量、偏振測量等,以及它們在精密測量、形貌分析、材料錶徵中的應用。同時,也將介紹光學傳感器在環境監測、工業控製、生物醫學傳感等領域的廣泛應用。 第五部分:光學在電子信息領域的交叉應用 本書的最後一章將著重強調光學與電子信息類專業其他課程的交叉融閤。我們將分析光學在以下關鍵領域的應用: 光通信係統:深入講解光縴通信係統的架構、傳輸介質、光器件(如光源、調製器、探測器、放大器)以及信號處理技術,為學生理解現代高速通信網絡提供堅實基礎。 光計算與光存儲:介紹光學在信息處理和存儲方麵的潛在優勢,包括光存儲技術(如光盤、全息存儲)以及光計算的最新進展。 集成光學與光電子集成:探討如何將光學元件集成到芯片上,實現小型化、低功耗的光學器件,並分析光電子集成電路(PIC)在通信、計算和傳感領域的應用前景。 微納光學與超材料:介紹微納尺度下的光學現象,如錶麵等離激元、衍射光學元件,以及人工設計的超材料在光場調控、新型光學器件方麵的突破。 機器視覺與光學成像:結閤電子信息類專業的特點,詳細介紹相機、鏡頭、圖像傳感器等在機器視覺係統中的作用,以及圖像處理與分析技術在光學檢測和識彆中的應用。 總結: 《光學原理(第2版)》一書力求以嚴謹的學術態度,清晰的邏輯結構,豐富的實例,為電子信息類專業的學生構建一座堅實的理論橋梁,引導學生深入理解光學世界的奧秘,掌握現代光學技術的核心原理,並能將其創造性地應用於未來的科技創新和工程實踐中。本書不僅是一本教科書,更是一扇通往光學前沿的窗口,激勵學生在光學領域不斷探索,貢獻智慧。

用戶評價

評分

這本書的知識體係構建得非常完善,從最基礎的光的直綫傳播、反射、摺射,到深入的光的乾涉、衍射,再到更復雜的偏振和光與物質的相互作用,層層遞進,邏輯清晰。每一章的內容都建立在前一章的基礎上,使得整個知識網絡得以穩固地構建起來。我尤其喜歡作者在講解一些關鍵理論時,所采用的嚴謹的數學推導過程,雖然涉及到一些微積分和嚮量的運用,但作者總是會詳細地解釋每一步的含義和物理意義,讓我能夠理解公式的來源,而不是死記硬背。例如,在推導馬呂斯定律時,作者並沒有直接給齣結論,而是從光的能量守恒和電磁場的相互作用齣發,一步步地得齣瞭最終的公式,這個過程讓我豁然開朗,深刻理解瞭偏振光強度的變化規律。更值得稱贊的是,書中在講解完一個理論後,往往會緊接著給齣相關的實驗驗證和應用實例,這極大地增強瞭理論知識的現實意義。例如,在講解瞭乾涉的原理後,作者緊接著就介紹瞭薄膜乾涉在光學儀器中的應用,如減反射膜的原理,這讓我看到瞭理論知識在實際生活中的價值,也激發瞭我進一步探索的興趣。這種理論與實踐相結閤的教學方式,是我在其他教材中很少見到的,也是這本書最吸引我的地方之一。

評分

這本書的排版和設計真的很棒,紙張的觸感非常舒服,拿在手裏沉甸甸的,很有質感。我特彆喜歡它的封麵設計,簡潔大方,有一種學術的嚴謹感,同時又不會顯得枯燥乏味。書脊處的字體清晰,即使擺放在書架上,也能一眼辨認齣書名,這一點對於藏書愛好者來說是個加分項。內頁的印刷質量也是沒得說,字跡清晰銳利,沒有齣現模糊或重影的情況。我喜歡在閱讀時,能有這樣舒適的視覺體驗,感覺作者和齣版社在細節上都下足瞭功夫,讓我閱讀的過程充滿瞭愉悅。翻開書頁,目錄清晰明瞭,章節的劃分也很有邏輯性,方便我快速找到感興趣的部分。而且,每個章節的開頭都配有引言,簡單概括瞭本章的內容,這對於我快速把握整體脈絡非常有幫助。書中一些重要的概念和公式,都用加粗或者特殊的字體進行瞭強調,這使得關鍵信息一目瞭然,大大降低瞭閱讀的難度。我個人尤其欣賞作者在圖示方麵的用心,每一個示意圖都繪製得非常精細,綫條流暢,標注清晰,能夠非常直觀地幫助我理解抽象的光學概念。例如,在講解衍射的章節,作者繪製的夫琅和費衍射圖樣,就比純文字描述要生動形象得多,讓我一下子就理解瞭衍射光強的分布規律。甚至,我注意到書中還有一些插圖,雖然不直接涉及公式推導,但卻能從生活現象中引齣光學原理,這種方式很有啓發性,讓原本可能枯燥的理論變得更加有趣和貼近現實。

評分

我是一名剛開始接觸光學領域的學生,對於這個學科充滿瞭好奇,但也有些許畏懼。這本書給我帶來瞭全新的學習體驗。作者在內容編排上,充分考慮到瞭初學者的特點。開篇之處,作者並沒有直接進入復雜的數學公式推導,而是先從光的本質、幾何光學的基礎概念講起,用通俗易懂的語言和生動的插圖,為我描繪瞭一個清晰的光的圖像。我特彆喜歡那些巧妙的類比,例如將光綫比作“細綫”,將成像的過程比作“光綫匯聚的過程”,這些形象的比喻一下子就幫助我理解瞭看似抽象的幾何光學原理。即使是像反射定律和摺射定律這樣的基礎知識,作者也給齣瞭多角度的解釋,並配以大量的例題,讓我能夠通過反復練習來鞏固和加深理解。當進入到波動光學的部分時,作者也循序漸進,從最簡單的單縫衍射開始,逐步過渡到雙縫乾涉、多縫乾涉等更復雜的情形。讓我感到欣慰的是,作者在講解這些內容時,並沒有迴避數學公式,而是以一種引導的方式,讓讀者理解公式背後的物理意義。我發現,通過書中提供的詳細步驟,即使是我這樣的初學者,也能逐步掌握這些公式的推導和應用。這本書沒有讓我感到“被淹沒”在知識的海洋裏,而是像一位循循善誘的老師,一步一步地引領我探索光學的奧秘。

評分

我一直對物理學中的一些基礎原理情有獨鍾,而光學作為物理學的一個重要分支,其奧秘總是讓我著迷。在學習過程中,我渴望找到一本能夠深入淺齣、引人入勝的書籍,來係統地梳理和理解這些概念。這本書恰恰滿足瞭我的需求。作者在闡述復雜的光學現象時,並沒有直接拋齣深奧的公式,而是先從物理的直觀感受齣發,一步步引導讀者建立起清晰的物理圖像。比如,在解釋光的波動性時,作者巧妙地引用瞭水波的類比,生動形象地描繪瞭乾涉和衍射的現象,讓我能夠通過熟悉的日常經驗來理解抽象的光學規律。這種“由錶及裏”的講解方式,大大降低瞭學習門檻,使得我對光的波動本質有瞭更深刻的認識。更讓我驚喜的是,書中對於每一個概念的講解都力求嚴謹,但又不會讓人感到晦澀難懂。作者善於運用恰當的比喻和生活化的例子,將抽象的物理概念具象化,比如在解釋光的摺射時,作者就生動地描述瞭筷子在水中看起來會“摺斷”的現象,並以此為引子,深入淺齣地講解瞭摺射定律的由來。這種教學方法的巧妙之處在於,它能夠抓住讀者的興趣點,讓他們在不知不覺中掌握知識。我感覺作者仿佛是一位經驗豐富的老師,他瞭解學生在學習過程中的難點和睏惑,並精心設計瞭每一處講解,力求讓知識的傳遞過程順暢而高效。

評分

這本書的討論的廣度令人印象深刻,它不僅僅局限於基礎的光學理論,更將目光投嚮瞭現代光學的前沿領域。在閱讀過程中,我發現作者在講解傳統光學概念的同時,也巧妙地融入瞭一些與現代科技發展息息相關的內容,這讓我對光學這門學科有瞭更宏觀和全麵的認識。例如,在討論光的偏振時,作者並沒有止步於經典的偏振現象,而是將其與液晶顯示技術、光學成像器件等現代應用聯係起來,讓我看到瞭光學原理在日常生活中的實際落地。更令我驚喜的是,書中還涉及瞭一些關於激光、非綫性光學等前沿話題的介紹,雖然篇幅不長,但足以勾勒齣這些新興領域的基本輪廓和重要性。這種“承古啓今”的敘事方式,不僅滿足瞭我對光學基礎知識的渴求,更點燃瞭我對未來光學研究方嚮的探索欲望。我感覺作者不僅僅是一位光學領域的專傢,更是一位富有遠見的教育者,他能夠將深奧的科學知識與時代的發展緊密結閤,為年輕一代的學習者提供瞭一扇通往未來的窗口。讀完這本書,我不僅對光學原理有瞭更深的理解,更對光學這門學科在現代科技和社會發展中的重要地位有瞭全新的認識,這無疑是這本書帶給我的最大收獲。

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