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第一篇 几何光学1

第一章 光的性质1

1.1 光的直线传播2

1.2 光的速率4

1.3 静止物质中的光速7

1.4 折射率8

1.5 光程9

1.6 反射定律和折射定律10

1.7 折射光线作图法13

1.8 可逆性原理14

1.9 费马原理14

1.10 色散18

习题21

第二章 平面和棱镜26

2.1 平行光束26

2.2 临界角和全反射26

2.3 平行平板30

2.4 棱镜的折射32

2.5 最小偏向33

2.6 薄棱镜35

2.7 薄棱镜的组合36

2.8 光线追迹作图法37

2.9 直视棱镜38

2.10 发散光束的反射39

2.11 发散光束的折射40

2.12 傍轴光线成象42

2.13 纤维光学44

习题49

第三章 球面49

3.1 焦点和焦距50

3.2 成象51

3.3 虚象52

3.4 共轭点和共轭面53

3.5 符号约定55

3.6 作图法，平行光线法56

3.7 斜光线法57

3.8 放大率60

3.9 折合聚散度60

3.10 高斯公式的推导62

3.11 列线图解术63

习题65

第四章 薄透镜67

4.1 焦点和焦距67

4.2 成象69

4.3 共轭点和共轭面69

4.4 平行光线法70

4.5 斜光线法70

4.6 透镜公式的应用71

4.7 横向放大率72

4.8 虚象72

4.9 薄透镜（焦距）公式74

4.10 薄透镜组合76

4.11 物空间和象空间78

4.12 薄透镜的光焦度78

4.13 互相接触的薄透镜79

4.14 透镜公式的推导81

4.15 薄透镜（焦距）公式的推导82

习题85

第五章 厚透镜88

5.1 双球面88

5.2 平行光线法89

5.3 焦点和主点90

5.4 共轭关系92

5.5 斜光线法93

5.6 厚透镜的一般公式94

5.7 特殊厚透镜99

5.8 节点和光心99

5.9 其它基点102

5.10 薄透镜组合作为一个厚透镜102

5.11 厚透镜组合105

5.12 测节器105

习题107

第六章 球面镜111

6.1 焦点和焦距111

6.2 作图法112

6.3 反射镜公式115

6.4 反射镜的光焦度118

6.5 厚反射镜119

6.6 厚反射镜公式120

6.7 其它形式的厚反射镜122

6.8 球面象差123

6.9 象散125

习题127

第七章 光阑的作用130

7.1 场阑和孔阑130

7.2 入射光瞳和出射光瞳130

7.3 主光线131

7.4 前阑132

7.5 两透镜间的光阑133

7.6 无光阑的两透镜135

7.7 孔阑的确定136

7.8 视场138

7.9 平面镜的视场138

7.10 凸面镜的视场140

7.11 正透镜的视场140

习题142

第八章 光线追迹法146

8.1 斜光线146

8.2 光线追迹图解法147

8.3 光线追迹公式150

8.4 光线追迹计算范例151

习题160

第九章 透镜的象差165

9.1 正弦函数的展开，一级理论165

9.2 三级象差理论167

9.3 单面的球差168

9.4 薄透镜的球差169

9.5 三级理论的结果174

9.6 五级球差177

9.7 彗差180

9.8 球面的不晕点184

9.9 象散186

9.10 象场弯曲189

9.11 畸变191

9.12 正弦定理和阿贝正弦条件193

9.13 色差196

9.14 分离型双透镜203

习题206

第十章 光学仪器210

10.1 人眼210

10.2 照相机和照相物镜212

10.3 透镜的速率214

10.4 弯月形透镜215

10.5 对称透镜组合216

10.6 三合去象散透镜217

10.7 摄远镜头218

10.8 放大镜219

10.9 放大镜的型式221

10.10 眼镜222

10.11 显微镜224

10.12 显微镜物镜225

10.13 天文望远镜226

10.14 目镜229

10.15 惠更斯目镜230

10.16 冉斯登目镜231

10.17 克耳纳目镜或消色差冉斯登目镜231

10.18 特殊目镜231

10.19 棱镜双目望远镜232

10.20 克耳纳-施密特光学系统233

10.21 共心光学系统235

习题236

第二篇 波动光学239

第十一章 振动和波239

11.1 简谐运动239

11.2 简谐运动的理论241

11.3 螺旋弹簧的伸长243

11.4 振动的弹簧246

11.5 横波248

11.6 正弦波249

11.7 相角251

11.8 相速和波速253

11.9 振幅和强度255

11.10 频率和波长259

11.11 波包263

习题264

第十二章 波的叠加266

12.1 同一直线上的简谐运动的合成266

12.2 振幅的矢量加法268

12.3 两个同频率波列的叠加270

12.4 随机位相的多波叠加273

12.5 复波275

12.6 傅里叶分析278

12.7 群速度280

12.8 波速度和群速度关系的图解283

12.9 两个互相垂直的简谐运动之合成284

习题287

第十三章 两光束干涉290

13.1 惠更斯原理290

13.2 杨氏实验292

13.3 双光源所形成的干涉条纹294

13.4 条纹系中的强度分布296

13.5 菲涅耳双棱镜298

13.6 采用波阵面分割法的其它仪器300

13.7 相干光源302

13.8 振幅分割法，迈克耳孙干涉仪303

13.9 圆环纹305

13.10 定域条纹308

13.11 白光条纹309

13.12 条纹的可见度311

13.13 长度的干涉测量术312

13.14 特外曼-格临干涉仪316

13.15 干涉法测量折射率316

习题319

第十四章 多次反射光的干涉321

14.1 平行平面膜的反射323

14.2 等倾条纹327

14.3 透射光的干涉328

14.4 等厚条纹329

14.5 牛顿环331

14.6 不反射膜332

14.7 条纹的锐度334

14.8 复振幅法336

14.9 强度函数的推导338

14.10 法布里-珀罗干涉仪339

14.11 布儒斯特条纹341

14.12 色分辨本领342

14.13 用干涉仪比较波长344

14.14 光谱线的超精细结构及谱线形状的研究347

14.15 其它干涉分光镜350

14.16 沟槽光谱，干涉滤光片351

习题352

第十五章 单孔的夫琅和费衍射355

15.1 菲涅耳衍射和夫琅和费衍射355

15.2 单狭缝的衍射356

15.3 单狭缝衍射图样的进一步研究359

15.4 振幅图解法，振动曲线363

15.5 矩孔365

15.6 矩孔的分辨本领368

15.7 棱镜的色分辨本领370

15.8 圆孔371

15.9 望远镜的分辨本领372

15.10 显微镜的分辨本领376

15.11 声波和微波的衍射图样378

习题380

第十六章 双缝382

16.1 衍射图样概貌382

16.2 强度公式的推导382

16.3 单缝图样和双缝图样的比较385

16.4 干涉和衍射的区别386

16.5 极大和极小的位置，缺级386

16.6 振动曲线391

16.7 光源缝宽度的影响392

16.8 迈克耳孙测星干涉仪394

16.9 相关干涉仪397

16.10 广角干涉398

习题400

第十七章 衍射光栅402

17.1 增加缝数的影响402

17.2 理想光栅所产生的强度分布403

17.3 主极大404

17.4 极小和次极大405

17.5 用光栅形成光谱407

17.6 色散409

17.7 级的交叠410

17.8 主极大的宽度411

17.9 分辨本领412

17.10 振动曲线414

17.11 刻线光栅的制作417

17.12 鬼线419

17.13 各级强度分布的控制420

17.14 用光栅测波长422

17.15 凹面光栅423

17.16 光栅摄谱仪424

习题427

第十八章 菲涅耳衍射429

18.1 影429

18.2 菲涅耳半周期带431

18.3 圆孔衍射434

18.4 圆形障碍物的衍射435

18.5 波带片437

18.6 波阵面环带划分之振动曲线438

18.7 有直边的孔或障碍物440

18.8 波阵面的条带划分441

18.9 条带划分的振动曲线，考纽螺线442

18.10 菲涅耳积分443

18.11 直边447

18.12 光的直线传播450

18.13 单缝450

18.14 用菲涅耳积分解衍射问题453

18.15 不透明条的衍射454

习题457