光波光學

緒論
第1章 光波原理
1.1 光的電磁波理論
1.1.1 麥克斯韋方程組
1.1.2 物質方程和邊界條件
1.2 光的波動方程
1.2.1 光的電磁波傳播
1.2.2 光矢量的波動方程
1.2.3 單色光波的疊加
1.3 平面光波的傳輸性質
1.3.1 電場與磁場的耦合關系
1.3.2 平面波電場與磁場的性質
1.3.3 簡諧平面波的基元函數
1.4 光波的振幅函數和位相函數
1.4.1 時間頻率和空間頻率
1.4.2 線性系統(tǒng)的脈沖響應
1.4.3 光學傳遞函數

第2章 光的反射和折射
2.1 波矢量k的斯涅耳定律
2.1.1 平行平板的折射
2.1.2 單個球面的折射
2.2 電矢量E的菲涅耳公式
2.2.1 菲涅耳公式的推導
2.2.2 平面界面的反射率R和透射率T
2.2.3 菲涅耳公式的其他表示形式
2.3 復波數和復折射率
2.3.1 光波在導體中的傳輸
2.3.2 金屬表面上光的反射和折射
2.3.3 透明介質中光的色散
2.4 分層介質上光的反射和折射
2.4.1 單層膜
2.4.2 雙層消反射膜
2.4.3 多層增反射膜
2.5 光在波導中的傳輸
2.5.1 光波導
2.5.2 光導纖維

第3章 光的偏振
3.1 光波的偏振態(tài)
3.1.1 偏振態(tài)的波動方程
3.1.2 典型的橢圓偏振態(tài)
3.1.3 偏振光的矢量表示
3.2 雙折射光的偏振
3.2.1 晶體雙折射
3.2.2 應力雙折射
3.3 反射光和折射光的偏振
3.3.1 界面引起的偏振
3.3.2 反射光和折射光的偏振狀態(tài)
3.3.3 全反射光的偏振
3.3.4 金屬表面反射光的偏振
3.4 偏振光在晶體中的旋轉
3.4.1 旋光的特性
3.4.2 偏振光旋轉的原理

第4章 光的衍射
4.1 光衍射的基本原理
4.1.1 惠更斯-菲涅耳原理
4.1.2 基爾霍夫衍射公式
4.1.3 光衍射的基本類型
4.2 衍射光學系統(tǒng)
4.2.1 衍射屏與衍射屏函數
4.2.2 夫瑯和費衍射光學系統(tǒng)
4.2.3 菲涅耳衍射
4.3 夫瑯和費衍射
4.3.1 單個衍射孔徑的衍射
4.3.2 多個衍射孔徑的衍射
4.3.3 光柵衍射
4.4 光的衍射與傅里葉變換
4.4.1 傅里葉變換
4.4.2 光學衍射的數學描述
4.4.3 屏函數與光學系統(tǒng)成像質量

第5章 光的干涉
5.1 光干涉的基本概念
5.1.1 光波發(fā)生干涉的條件
5.1.2 干涉光束的分束方法
5.1.3 光的相干性
5.2 基元光波的干涉
5.2.1 單色平面波干涉
5.2.2 單色球面波干涉
5.2.3 多色光（白光）干涉
5.2.4 偏振光干涉
5.2.5 全息干涉
5.3 干涉圖形的性質和特征
5.3.1 干涉條紋的可見度
5.3.2 干涉條紋的性質
5.3.3 無限寬條紋和有限寬條紋的調整
5.3.4 干涉條紋的形狀和分析
5.4 干涉儀的典型光學系統(tǒng)
5.4.1 雙光束干涉系統(tǒng)
5.4.2 共光路（單光束）干涉系統(tǒng)
5.4.3 多光束干涉系統(tǒng)

第6章 光波光學元器件
6.1 折射光學元件
6.1.1 透鏡
6.1.2 點像差和波像差
6.1.3 平晶
6.1.4 棱鏡
6.2 反射光學元件
6.2.1 平面反射鏡
6.2.2 球面反射鏡
6.2.3 非球面反射鏡
6.2.4 反射式光學系統(tǒng)
6.3 偏振光學元件
6.3.1 偏振鏡
6.3.2 偏振棱鏡
6.3.3 波片
6.3.4 旋光棱鏡
6.4 衍射光學元件
6.4.1 菲涅耳波帶片
6.4.2 衍射光柵
6.4.3 共面照明衍射光柵
6.4.4 光柵單色器
6.5 干涉光學元件
6.5.1 分束鏡
6.5.2 多層介質膜
6.5.3 濾光鏡
6.5.4 法布里-珀羅標準具
6.6 光波導和光纖器件
6.6.1 光波導器件
6.6.2 光纖器件
6.6.3 光波導和光纖傳感器

附錄A 電磁波及其物理量在物質方程中的關系
附錄B 光波的基本參數及相互關系
附錄C 光波光學中常用的數學函數
附錄D 傅里葉變換的性質和定理
參考文獻