红外物理/高等院校光电类专业系列规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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石晓光，宦克为，高兰兰 著

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• 红外物理
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• 物理学
• 高等教育
• 教材
• 光物理
• 电磁波
• 传感器
• 光学

出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308106160

版次：1

商品编码：11356981

包装：平装

丛书名： 高等院校光电类专业系列规划教材

开本：16开

出版时间：2013-11-01

用纸：胶版纸

页数：296

正文语种：中文

内容简介

　　《红外物理/高等院校光电类专业系列规划教材》是红外技术的理论基础，《红外物理/高等院校光电类专业系列规划教材》共分为6章，系统地论述了红外辐射的发射、传输及测量等过程中的基本原理和规律。本教材注重理论知识的应用，列举了一些应用方面的实例计算。

目录

第1章 辐射度学和光度学基础

1．1引言

1．2红外辐射的基本概念

1．3描述辐射场的基本物理量

1．3．1立体角及其意义

1．3．2辐射量

1．4光谱辐射量与光子辐射量

1．4．1光谱辐射量

1．4．2光子辐射量

1．5光度量

1．5．1光谱光视效能和光谱光视效率

1．5．2光通量

1．5．3发光强度

1．5．4光出射度

1．5．5光亮度

1．5．6光照度

1．6朗伯余弦定律和漫辐射源的辐射特性

1．6．1漫辐射源及朗伯余弦定律

1．6．2漫辐射源的辐射特性

1．7辐射量的基本规律及计算

1．7．1距离平方反比定律

1．7．2立体角投影定律

1．7．3Talbot定律

1．7．4Sumpner定理

1．8辐射量计算举例

1．8．1圆盘的辐射特性及计算

1．8．2球面的辐射特性及计算

1．8．3点源产生的辐射照度

1．8．4小面源产生的辐射照度

1．8．5扩展源产生的辐射照度

1．9辐射的反射、吸收和透射

1．9．1反射、吸收和透射的基本概念

1．9．2朗伯定律和朗伯一比耳定律

1．10本章小结

第2章 热辐射的基本规律

2．1普雷夫定则

2．2基尔霍夫定律

2．3黑体及其辐射定律

2．3．1黑体

2．3．2普朗克公式

2．3．3维恩位移定律

2．3．4斯蒂芬一玻尔兹曼定律

2．4黑体辐射的计算

2．4．1黑体辐射函数表

2．4．2计算举例

2．5发射率和实际物体的辐射

2．5．1半球发射率

2．5．2方向发射率

2．6辐射效率和辐射对比度

2．6．1辐射效率

2．6．2辐射对比度

2．7本章小结

第3章 红外辐射源

3．1红外辐射源的作用和分类

3．1．1标准辐射源

3．1．2军事应用辐射源

3．1．3工业应用辐射源

3．1．4激光辐射源

3．1．5同步辐射源

3．1．6红外微辐射源

3．2自然辐射源

3．2．1太阳

3．2．2地面辐射

3．2．3天空辐射

3．2．4人体

3．2．5月球及其他星球

3．3人工辐射源

3．3．1空腔辐射理论

3．3．2黑体辐射源

第4章 红外辐射在大气中的传输

第5章 红外辐射测量仪器及基本参数测量

参考文献

前言/序言

光电技术与应用前沿探析 本书旨在为光电领域的研究人员、工程师及高年级学生提供一个全面而深入的视角，聚焦于当前光电技术发展的前沿动态、核心理论与关键应用。全书内容紧密围绕现代光电子器件、先进光学系统设计、新型光通信技术以及生物医学成像等热点领域展开，力求在理论深度与工程实用性之间找到完美的平衡。 第一部分：半导体光电器件的最新进展 本部分将详细探讨半导体光电器件领域近年来的突破性进展，重点关注新型材料体系与器件结构对性能提升的驱动作用。 第一章 宽禁带半导体与第三代半导体材料 本章首先回顾了传统硅基材料在光电器件中的局限性，进而深入分析了氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）以及氮化硼（BN）等宽禁带半导体材料的物理特性。我们将详细阐述这些材料在制造高功率、耐高温光电器件方面的独特优势。 GaN基LED与激光器： 深入剖析了InGaN/GaN异质结构中的量子限域效应，探讨了如何通过优化量子阱结构和侧壁钝化技术，有效抑制蓝光器件中的效率滚降现象。此外，还涵盖了用于深紫外（UVC）辐射的AlGaN基材料在外延生长中的挑战与应对策略，特别是在高铝组分材料外延缺陷控制方面的最新研究成果。 SiC在光电探测中的应用： 讨论了SiC晶体优异的辐射硬度和高击穿电场强度，使其在极端环境下的光电探测器（如高能粒子探测）中展现出巨大潜力。本章将提供器件的能带结构计算模型，并对比其与传统硅基探测器的性能差异。 第二章 量子点与二维材料光电器件 本章聚焦于纳米尺度结构在光电器件中的应用，特别是量子点（Quantum Dots, QDs）和二维（2D）材料如石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）对光电器件性能的革新。 胶体量子点发光材料（CQDs）： 详细介绍了钙钛矿量子点（PQDs）和InP基量子点的合成方法、尺寸调控技术及其在QLED显示器中的应用。重点分析了表面配体工程对电荷传输和发光效率的影响机制，并讨论了环境稳定性问题及封装技术的发展方向。 二维材料光电探测器： 探讨了单层或少层MoS2、WSe2等TMDs在超宽光谱（从可见光到太赫兹）光电探测中的优势。分析了由于其极高的载流子迁移率和独特的狄拉克锥结构带来的高响应度和超快开关速度的物理基础。涉及光致载流子分离机制与界面接触电阻的优化策略。 第二部分：先进光学系统设计与集成技术 本部分将目光投向如何利用新材料和新工艺，构建更精密、更集成化的光学系统。 第三章 微纳光学与超表面技术 本章是关于操控光波在微纳尺度行为的关键技术综述。 超表面（Metasurfaces）的设计与调控： 深入讲解了基于亚波长结构单元（如斑点阵列、纳米天线）的电磁响应特性。重点阐述了如何利用几何相位、传播相位和振幅调控实现对光束的偏转、聚焦和偏振态的精确控制。内容包括Lumerical FDTD等仿真工具在超表面性能预测中的应用实例。 集成光子学中的光波导设计： 阐述了硅光子学平台中高约束模波导、MZI（马赫-曾德尔干涉仪）阵列的设计原则。重点讨论了如何通过光子晶体波导或间隙波导来克服弯曲损耗和模式耦合问题，以实现片上高密度集成。 第四章 自由曲面光学与离轴成像系统 本部分侧重于传统折射和反射光学系统的突破，即采用非球面和自由曲面元件来简化光学设计和减小系统体积。 自由曲面光学元件的制造与检测： 详细介绍了点阵光学（PCD）和数控研磨等精密加工技术在复杂自由曲面制造中的应用。讨论了基于偏振分析和Shack-Hartmann波前传感器的离轴非球面元件的面形误差检测方法。 离轴三反系统优化： 针对空间望远镜和高分辨率成像系统对大视场和高分辨率的需求，本章提供了一套系统化的离轴三反成像系统的误差预算和优化流程，包括对场曲、像散和畸变的校正策略。 第三部分：光通信与信息处理的前沿探索 本部分关注光电信息传输速率的极限突破和新型信息编码方式的研究。 第五章 相干光通信与空分复用（SDM） 本章聚焦于如何突破传统单模光纤的容量限制。 高阶调制格式与相干检测： 详细解析了QPSK、16QAM等调制格式的星座图、互信息容量计算，以及相干接收机中本地振荡器噪声和色散补偿技术的实现。 空分复用技术： 深入研究了多芯光纤（MCF）和少模光纤（Few-Mode Fiber, FMF）的模式耦合机理、模式解复用技术（基于体光栅或集成阵列波导）。分析了SDM系统在串扰抑制和模式群速度色散管理上面临的工程挑战。 第六章 硅光子集成电路（PICs）的电光调制器 本章重点分析了实现高速光信号调制的关键器件——电光调制器。 马赫-曾德尔调制器（MZM）的性能优化： 详细推导了MZM的半波电压与长度、有效电光系数之间的关系。讨论了如何利用高速光子集成技术（如BiCMOS工艺）降低驱动电压并提高带宽，特别是针对超过100Gbps速率的应用。 新型光电导调制器： 介绍了基于载流子漂移机制的调制器，如PIN或雪崩光电二极管结构，在特定应用场景下（如相干接收机中的本振光耦合）的优势与劣势对比分析。 第四部分：生物医学光子学与传感 本部分探讨光电技术在生命科学和精密测量中的创新应用。 第七章 生物医学光学成像技术 本章将介绍非侵入性或微创性生物组织成像的最新进展。 光学相干层析成像（OCT）： 详细阐述了频域OCT和后处理技术（如SS-OCT、SS-FMCW-OCT）在提高轴向分辨率和成像速度上的突破。重点分析了在眼科和皮肤病学中的具体应用案例。 多光子显微成像： 深入讲解了二光子和三光子激发荧光的基本原理，以及皮层钙成像等前沿研究中对超快激光源（飞秒脉冲）和高数值孔径物镜的需求。 第八章 光纤传感器与分布式传感 本章侧重于利用光纤的敏感性进行环境和结构健康监测。 基于布里渊散射的分布式传感： 详细介绍了基于布里渊频移的温度和应变分布式测量原理，包括如何利用脉冲升/降沿和扫描光源技术实现高空间分辨率的测量。 表面等离子激元共振（SPR）传感： 阐述了SPR传感器的工作机制，特别是如何通过纳米结构化表面或集成光波导来提高传感器的灵敏度和特异性，在化学与生物分子检测中的应用前景。 全书的理论推导严谨，配有大量的工程实例和仿真结果分析，旨在培养读者从基础理论到系统实现的全面工程能力。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，刚开始翻阅这本书时，我还有点担心它过于理论化，难以消化。但随着阅读的深入，我发现自己的担心完全是多余的。《红外物理》的章节安排非常合理，从宏观到微观，层层递进，使得学习过程非常顺畅。它不仅详细介绍了红外辐射的产生机制，比如热辐射、受激发射等，还深入探讨了红外光与物质相互作用的物理过程，如吸收、散射、衍射等。我尤其喜欢书中关于红外光谱分析的部分，它解释了不同物质的分子振动和转动能级如何导致其在红外区域产生特征吸收峰，以及如何利用这些特征峰来识别和定量分析物质。这对于我学习光谱学以及相关的分析技术提供了坚实的理论基础。此外，书中还穿插了一些关于红外标准和测量方法的介绍，这对于理解实际的红外测量工作至关重要。它让我明白，不仅仅是知道原理，更重要的是如何在实际中进行准确的测量和应用。这本书的每一个章节都像是在为我构建一个更加完整的红外知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本《红外物理》真的让我大开眼界！作为一个对光电领域充满好奇的学生，我一直觉得红外线是一个既神秘又重要的存在。这本书从最基础的黑体辐射讲起，深入浅出地解释了其背后的物理原理，让我对热辐射有了全新的认识。接着，它又详细阐述了红外光的产生、传播和探测技术，这部分内容对于理解各种红外设备的工作机制至关重要。我特别喜欢关于红外探测器的章节，各种类型的探测器，从热敏电阻到光导探测器，再到制冷型和非制冷型，书里都给出了详尽的介绍，包括它们的结构、工作原理、性能参数以及优缺点。这让我不再是模糊地知道有这些东西，而是能具体地理解它们是如何实现对红外信号的捕捉和转化的。而且，书里还结合了大量的工程实例，比如红外热成像仪、红外遥控器、红外测温仪等等，这些实例的分析让我能把理论知识与实际应用紧密结合起来，这对于我这个初学者来说，简直是福音。读完这些内容，我感觉自己对红外技术的应用前景充满了信心，也对未来在这个领域的发展有了更清晰的规划。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的感受就是它的实用性和前瞻性！作为一名对光电技术充满热情的在校生，我一直希望能找到一本能够帮助我快速掌握核心技能，并且能跟上行业发展步伐的教材。《红外物理》在这一点上做得相当出色。它不仅仅讲解了红外物理的基本原理，更重要的是，它将这些原理应用到了当前主流的红外光电技术中。我最感兴趣的部分是关于红外系统的设计和优化。书中提供了很多关于如何根据具体应用需求选择合适的光源、探测器、光学元件以及信号处理方法的指导。例如，在设计一个红外通信系统时，书中会详细分析如何选择合适的调制方式、如何提高信号的信噪比，以及如何克服环境干扰。另外，书中对一些新兴的红外技术，如量子点红外探测器、超材料红外光学等也有所提及，这让我对红外技术未来的发展方向有了一个初步的了解。这种理论与实践相结合，并且兼顾前沿发展的教材，对于我这样渴望在光电领域有所作为的学生来说，无疑是一份宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是红外光电领域的一本“硬核”教材！它在理论深度上的挖掘和在技术细节上的呈现都令人印象深刻。我特别欣赏书中对红外光学元件的精密设计和制造工艺的介绍。从红外反射镜、滤光片到复杂的光学系统，书里都给出了详尽的分析，包括材料选择、表面处理、以及公差控制等关键环节。这让我深刻理解了高质量红外成像的背后，是多么精密的工程和科学的结合。而且，这本书并没有回避一些高难度的理论，比如像菲涅尔方程在红外界面上的应用，以及偏振在红外光学中的作用等等。这些内容虽然对数学的要求较高，但对于真正想在红外领域做出成绩的学生来说，是必不可少的基础。它让我明白了，仅仅掌握了基础的红外物理知识是不够的，还需要对光学设计、材料科学以及精密制造有深入的理解。这本书就像一把钥匙，为我打开了通往更高级、更专业红外光电研究的大门。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，我就被它严谨的学术风格和扎实的理论基础深深吸引了。作为一本高等院校的教材，它无疑在理论深度上做了极大的投入。书中对红外光谱的各种吸收、反射和透射机制进行了非常细致的数学推导和模型分析，这对于真正想要深入理解红外现象背后本质的学生来说，是不可多得的宝藏。我尤其欣赏关于材料光学特性的章节，它详细讲解了不同材料在红外波段的折射率、消光系数等关键参数如何影响红外光的行为，以及如何根据这些特性选择合适的材料来设计红外光学元件。这本书并没有止步于理论的介绍，而是将理论知识与实际的光电系统设计紧密联系起来。它探讨了如何利用红外辐射的特性来解决实际问题，例如在遥感、安防、医疗等领域的应用。书中还涉及了一些高级的红外成像技术，比如多光谱成像和高光谱成像，以及这些技术在目标识别和环境监测中的应用。虽然有些地方的数学推导我还需要反复研读，但总体而言，这本书为我打开了一个更加宏观和深入的红外光电世界，让我看到了理论知识如何转化为强大的技术力量。

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书还不错哦，可以参考看看

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正版

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好书～～～～～～～～～

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便宜，书很正，比新华书店实惠

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原装正版，支持正版，很好的书

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东西不错，红外物理入门就靠它了

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送货挺快，书也不错，很好

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好！

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包装完好，质量还好。。。