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物理光学简明教程
作者：顾宏
出版社：清华大学出版社
出版时间：2018-10-01
ISBN：9787302515562
定价：¥45.00
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内容简介
本书根据作者给光电信息科学与工程专业讲授专业基础课的讲义基础上修改、补充而成。本书以光的电磁理论为基础，系统阐述经典物理光学的基本概念、原理，主要现象和重要的应用。力求简洁、易懂。本书内容分为5章。靠前章，括光的电磁理论；第2章，光的干涉；第3章，光的衍射；第4章，晶体光学基础；第5章，光的吸收、色散和散射等。全书共5个章节，共27个实验，按照“基础性实验、提高性实验和综合设计性实验”的三个层次课程体系构筑了本书的框架。书中收入了一些经典的实验外，还适当编入了设计性、应用性和探索性的综合实验，书末备有相关的附表。此外，教材中给出相应的物理实验的关键英文词汇，有意识地进行英语专业词汇的渗透，增强学生的注意力，加深学生对物理知识的理解和记忆。 本书的主要内容包括核能系统中的基本热力过程、核反应堆内材料的选择、堆芯内的热量产生、燃料元件内的导热过程、燃料元件和冷却剂之间的传热过程、流动系统的水力和输热分析等，并在此基础之上，进一步介绍了核反应堆稳态热工设计原理。本书可作为高等院校核反应堆工程专业高年级本科生的专业基础课教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。本书主要叙述了核反应堆热工水力学分析的基础理论和一些主要的分析方法。由于考虑到与先修课程的衔接，本书也介绍了热力学和传热学的一些基本知识和分析方法。本书的主要内容包括核能系统中的基本热力过程、核反应堆内材料的选择、堆芯内的热量产生、燃料元件内的导热过程、燃料元件和冷却剂之间的传热过程、流动系统的水力和输热分析等，并在此基础之上，进一步介绍了核反应堆稳态热工设计原理。本书可作为高等院校核反应堆工程专业高年级本科生的专业基础课教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。
作者简介
顾宏，男，副教授，硕士生导师，江苏南通人，主要从事光纤传感技术方面的研究。曾经作为主要技术骨干参与完成“十一五”重大国防预研项目，主持完成多项国家自然基金项目，发表论文近20篇，期中SCI、EI收录十余篇。
目录
绪论
第1章光的电磁理论
1.1光波的性质
1.1.1麦克斯韦方程组
1.1.2物质方程
1.1.3电磁场的波动性
1.1.4平面电磁波
1.1.5其他形式的光波
1.2光波的叠加与分析
1.2.1两个频率相同、振动方向相同的单色平面光波的叠加
1.2.2两个振动方向相同、频率不同的单色平面光波的叠加
1.2.3两个频率相同、振动方向互相垂直的光波的叠加
1.3光波在介质界面上的反射和折射
1.3.1电磁场的边值关系
1.3.2反射定律和折射定律
1.3.3菲涅耳公式
1.3.4反射率和透射率
1.3.5反射和折射的相位特性
1.3.6反射和折射的偏振特性
1.3.7全反射
习题
第2章光的干涉
2.1光波干涉的实现
2.1.1产生干涉的条件
2.1.2实现光束干涉的基本方法
2.2双光束干涉
2.2.1杨氏双缝干涉
2.2.2分波面干涉的其他实验装置
2.2.3平行平板产生的干涉
2.2.4楔形平板产生的干涉——等厚干涉
2.2.5牛顿环的等厚干涉
2.3平行平板的多光束干涉
2.3.1干涉场的强度公式
2.3.2多光束干涉图样的特点
2.4光学薄膜的多光束干涉
2.4.1单层介质膜
2.4.2多层膜
2.5典型干涉仪
2.5.1迈克尔逊干涉仪
2.5.2马赫泽德干涉仪
2.5.3萨格纳克干涉仪
2.5.4法布里珀涉仪
2.6光的相干性
2.6.1光的干涉特性
2.6.2干涉的定域性
2.6.3相干性的定量描述
习题
第3章光的衍射
3.1惠更斯菲涅耳原理
3.1.1惠更斯原理
3.1.2惠更斯菲涅耳原理
3.2基尔霍夫衍射公式
3.2.1基尔霍夫积分定理
3.2.2菲涅耳基尔霍夫衍射公式
3.2.3基尔霍夫衍射公式的近似
3.3夫琅禾费衍射
3.3.1夫琅禾费衍射装置
3.3.2夫琅禾费矩形孔和单缝衍射
3.3.3夫琅禾费圆孔衍射
3.3.4光学成像系统的分辨本领(分辨率)
3.3.5夫琅禾费双缝和多缝干涉
3.3.6衍射光栅
3.3.7闪耀光栅
3.3.8正弦振幅光栅
3.3.9三维光栅
3.3.10光纤光栅
3.4菲涅耳衍射
3.4.1圆孔和圆屏的菲涅耳衍射
3.4.2菲涅耳直边衍射
3.4.3菲涅耳单缝衍射
习题
第4章晶体光学基础
4.1双折射
4.1.1双折射现象和基本规律
4.1.2晶体的各向异性及介电张量
4.2单色平面波在晶体中的传播
4.2.1晶体中单色平面波的各矢量关系
4.2.2晶体中光波传输的基本方程
4.2.3菲涅耳方程
4.2.4光在单轴晶体中的传播
4.3光在晶体中传播规律的图形表示
4.3.1折射率椭球
4.3.2折射率曲面和波矢曲面
4.3.3波法线曲面
4.3.4光线曲面
4.4平面光波在晶体界面上的反射和折射
4.4.1光在晶体界面上的双反射和双折射现象
4.4.2斯涅耳作图法
4.4.3惠更斯作图法
4.5晶体光学元件
4.5.1晶体偏振器
4.5.2波片和补偿器
4.6晶体的偏光干涉
4.6.1平行光的偏光干涉
4.6.2会聚光的偏光干涉
4.7晶体的电光效应
4.7.1晶体的线性电光效应
4.7.2晶体的二次电光效应——克尔效应
4.7.3电光效应的应用
4.8晶体的旋光效应与法拉第效应
4.8.1晶体的旋光效应
4.8.2法拉第效应
习题
第5章光的吸收、色散和散射
5.1光的吸收
5.1.1光吸收定律
5.1.2吸收与波长的关系
5.1.3吸收光谱
5.2光的色散
5.2.1色散率
5.2.2正常色散与反常色散
5.3光的散射
5.3.1光的散射现象
5.3.2瑞利散射
5.3.3米氏散射
5.3.4分子散射
5.3.5喇曼散射
习题
习题答案
参考文献
第1章光的电磁理论
1.1光波的性质
1.1.1麦克斯韦方程组
1.1.2物质方程
1.1.3电磁场的波动性
1.1.4平面电磁波
1.1.5其他形式的光波
1.2光波的叠加与分析
1.2.1两个频率相同、振动方向相同的单色平面光波的叠加
1.2.2两个振动方向相同、频率不同的单色平面光波的叠加
1.2.3两个频率相同、振动方向互相垂直的光波的叠加
1.3光波在介质界面上的反射和折射
1.3.1电磁场的边值关系
1.3.2反射定律和折射定律
1.3.3菲涅耳公式
1.3.4反射率和透射率
1.3.5反射和折射的相位特性
1.3.6反射和折射的偏振特性
1.3.7全反射
习题
第2章光的干涉
2.1光波干涉的实现
2.1.1产生干涉的条件
2.1.2实现光束干涉的基本方法
2.2双光束干涉
2.2.1杨氏双缝干涉
2.2.2分波面干涉的其他实验装置
2.2.3平行平板产生的干涉
2.2.4楔形平板产生的干涉——等厚干涉
2.2.5牛顿环的等厚干涉
2.3平行平板的多光束干涉
2.3.1干涉场的强度公式
2.3.2多光束干涉图样的特点
2.4光学薄膜的多光束干涉
2.4.1单层介质膜
2.4.2多层膜
2.5典型干涉仪
2.5.1迈克尔逊干涉仪
2.5.2马赫泽德干涉仪
2.5.3萨格纳克干涉仪
2.5.4法布里珀涉仪
2.6光的相干性
2.6.1光的干涉特性
2.6.2干涉的定域性
2.6.3相干性的定量描述
习题
第3章光的衍射
3.1惠更斯菲涅耳原理
3.1.1惠更斯原理
3.1.2惠更斯菲涅耳原理
3.2基尔霍夫衍射公式
3.2.1基尔霍夫积分定理
3.2.2菲涅耳基尔霍夫衍射公式
3.2.3基尔霍夫衍射公式的近似
3.3夫琅禾费衍射
3.3.1夫琅禾费衍射装置
3.3.2夫琅禾费矩形孔和单缝衍射
3.3.3夫琅禾费圆孔衍射
3.3.4光学成像系统的分辨本领(分辨率)
3.3.5夫琅禾费双缝和多缝干涉
3.3.6衍射光栅
3.3.7闪耀光栅
3.3.8正弦振幅光栅
3.3.9三维光栅
3.3.10光纤光栅
3.4菲涅耳衍射
3.4.1圆孔和圆屏的菲涅耳衍射
3.4.2菲涅耳直边衍射
3.4.3菲涅耳单缝衍射
习题
第4章晶体光学基础
4.1双折射
4.1.1双折射现象和基本规律
4.1.2晶体的各向异性及介电张量
4.2单色平面波在晶体中的传播
4.2.1晶体中单色平面波的各矢量关系
4.2.2晶体中光波传输的基本方程
4.2.3菲涅耳方程
4.2.4光在单轴晶体中的传播
4.3光在晶体中传播规律的图形表示
4.3.1折射率椭球
4.3.2折射率曲面和波矢曲面
4.3.3波法线曲面
4.3.4光线曲面
4.4平面光波在晶体界面上的反射和折射
4.4.1光在晶体界面上的双反射和双折射现象
4.4.2斯涅耳作图法
4.4.3惠更斯作图法
4.5晶体光学元件
4.5.1晶体偏振器
4.5.2波片和补偿器
4.6晶体的偏光干涉
4.6.1平行光的偏光干涉
4.6.2会聚光的偏光干涉
4.7晶体的电光效应
4.7.1晶体的线性电光效应
4.7.2晶体的二次电光效应——克尔效应
4.7.3电光效应的应用
4.8晶体的旋光效应与法拉第效应
4.8.1晶体的旋光效应
4.8.2法拉第效应
习题
第5章光的吸收、色散和散射
5.1光的吸收
5.1.1光吸收定律
5.1.2吸收与波长的关系
5.1.3吸收光谱
5.2光的色散
5.2.1色散率
5.2.2正常色散与反常色散
5.3光的散射
5.3.1光的散射现象
5.3.2瑞利散射
5.3.3米氏散射
5.3.4分子散射
5.3.5喇曼散射
习题
习题答案
参考文献
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