本书是在作者于复旦大学和上海交通大学长期从事光学课程教学所积累的丰富经验和逐年迭代的课件内容的基础上编著而成的。本书采用著名物理学课程讲义的风格，聚焦光学课程中最基础的几何光学成像，光波的干涉、衍射与偏振等经典内容。本书注重物理基础，引导学生进行大跨度的科学联想，并尝试将基础知识回归到实际应用中。本书特色鲜明，以高度的“学术自觉”构建光学课程的知识体系来进行编写：一是在本书的开篇中首先对光波的载波和包络描述、傍轴近似等后续常用的重要概念予以系统性的介绍；二是对传统光学内容进行了诸如矩阵光学成像处理和标量衍射积分方法等若干革新；三是在“因为所以”的数学逻辑基础上加强“为什么和为什么不”的学术思维锻炼。
本书可作为高等学校物理学类、光电信息科学与工程、光源与照明等专业本科生的专业基础课教材，也可用作大学物理课程中光学内容的参考书。
- 目录
- 前辅文
- 第一章 光的本性
- §1.1 光学的发展简史
- §1.2 光的基本性质
- §1.3 光的产生方式
- 习题
- 第二章 光的电磁理论基础
- §2.1 麦克斯韦方程组
- §2.2 波动方程和光速
- §2.3 光波的物理描述
- §2.4 光波的基本参量
- §2.5 折射率与瑞利散射
- §2.6 界面的反射和折射
- §2.7 全内反射及其应用
- 习题
- 第三章 几何光学成像
- §3.1 傍轴近似与矩阵方法
- §3.2 矩阵光学成像
- §3.3 成像变换中的基点和基面
- §3.4 其他光学变换
- §3.5 光线追迹与不晕透镜
- §3.6 像差与光阑
- §3.7 典型的光学仪器
- 习题
- 第四章 光的干涉
- §4.1 波的叠加与干涉
- §4.2 相干性与光学平面
- §4.3 光波的干涉条件
- §4.4 分割波阵面干涉与空间相干性
- §4.5 分割振幅干涉与时间相干性
- §4.6 时空相干性与干涉定域化
- §4.7 多光束干涉及其典型应用
- 习题
- 第五章 光的衍射
- §5.1 惠更斯原理与菲涅耳衍射积分理论
- §5.2 菲涅耳衍射
- §5.3 夫琅禾费衍射
- §5.4 高斯光束的衍射传输
- §5.5 显微镜的衍射分辨率
- §5.6 相位畸变对衍射的影响
- §5.7 衍射光栅与光谱仪
- 习题
- 第六章 光的偏振
- §6.1 偏振态的描述
- §6.2 偏振态的控制与检验
- §6.3 双折射晶体
- §6.4 双折射偏振器件
- §6.5 琼斯矩阵方法
- 习题
- 总结一 光学中的数学
- 总结二 从光学看激光
- 总结三 用类比法分析单轴双折射晶体
- 总结四 光学知识结构图
- 参考答案
- 参考文献
